Generale

Istraživači koriste zvuk da bi niz objekata prvi put plutao


Novi algoritam nedavno je pomogao naučnicima da levitiraju više objekata koristeći zvučne talase u vrlo strateškim položajima. Označilo je prvi put da je zvuk pomogao u hvatanju brojnih predmeta na različitim položajima.

Nalazi su nedavno objavljeni u časopisuZbornik Nacionalne akademije nauka.Financiralo ga je Vijeće za istraživanje inženjerskih i fizičkih nauka (EPSRC) u Velikoj Britaniji.

Akustična 'pinceta' u odnosu na optičku pincetu

Tim je svoju kreaciju nazvao akustičnom 'pincetom' zbog njegove sposobnosti preciznog određivanja i hvatanja predmeta u željenim položajima.

Istraživači se nadaju da se nalazi mogu koristiti slično kao i optička pinceta - objekat koji je ove godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku. Optička pinceta koristi lasere za hvatanje i transport mikročestica. Umjesto lasera, akustična pinceta bi bila sigurnija u prodiruće tkivo i nudi neinvazivnu opciju.

Prema istraživačima, akustična pinceta takođe nudi veću preciznost i efikasnost optičkim sistemima.

"Optička pinceta je fantastična tehnologija, ali uvijek se opasno približi ubijanju ćelija kojima manipulira. Suprotno tome, akustična verzija omogućuje nam stvaranje sila iste veličine, ali s mnogo manje energije. Postoji mnogo aplikacija koje zahtijevaju ćeliju manipulacija i zvučni sistemi su savršeni za to ", istakao je profesor Bruce Drinkwater, predavač na Odjelu za mašinstvo na Univerzitetu u Bristolu.

Istraživači su koristili kugle veličine dva milimetra na krajevima tanke niti. Zatim su sistemom zvučne pincete "sašili" komad tkanine. Njihov algoritam i sistem mogu precizno kontrolirati do 25 čestica u zraku.

"Fleksibilnost ultrazvučnih valova omogućava nam rad na mikrometrijskim skalama za kretanje ćelija unutar otisnutih 3D struktura ili živog tkiva", objasnio je istraživač Asier Marzo. "Ali možemo raditi i u većim razmjerima, na primjer, na levitaciji opipljivih piksela koji čine razne predmete u zraku."

Levitirajuće čestice može vidjeti više ljudi pod više uglova. Takođe bi istraživači mogli njima manipulisati i dodirnuti ih po potrebi.

"Navikli smo na dvodimenzionalne piksele zatvorene u našim monitorima, ali voljeli bismo vidjeti tehnologiju u kojoj se objekti sastoje od opipljivih piksela koji lebde u zraku", dodao je Marzo, istraživač iz Odjela za statistiku, Računarstvo i matematika Javnog univerziteta u Navari.

Akustična levitacija

Izuzev vakuuma prostora, zvuk postoji svugdje. Većina ljudi ne misli na zvuk kao na fizičku stvar. Međutim, zvuk vrši silu na objekt, a ponekad postoji i dovoljna sila za pomicanje predmeta. Akustična levitacija koristi svojstva zvuka na čvrstim objektima i iskorištava ih da uzrokuje plutanje predmeta.

Akustična levitacija fascinirala je naučnike stotinama godina. Međutim, posljednjih godina fizičari su iskoristili snagu zvučnih valova kako bi raspršili čestice ili veće predmete za druga polja. 2012. istraživači iz Nacionalne laboratorije Argonne otkrili su kako koristiti zvučne talase za pojedinačno ispuštanje različitih farmaceutskih proizvoda.

Što se tiče ovog međunarodnog tima, nadaju se da će sljedećom akustičnom pincetom manipulisati česticama u vodi. Odatle će preći na biološko tkivo.


Pogledajte video: Jonathan Drori: Why we dont understand as much as we think (Novembar 2021).