Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Новый акустический пинцет заставил левитировать в трёх измерениях десятки объектов

Новый акустический пинцет заставил левитировать в трёх измерениях десятки объектов


21-12-2018, 20:07 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (1) | просмотров: (1 981)

Исследователи из Испании и Великобритании сообщили об итогах прорывного исследования. Асьер Марсо Перес (Asier Marzo Pérez) из Наваррского народного университета и Брюс Дринкуотер (Bruce Drinkwater) из Университета Бристоля создали устройство под названием акустический пинцет, способное одновременно манипулировать десятками небольших объектов, используя для этого только звуковые волны.

Напомним, что осенью 2018 года 96-летний Артур Эшкин (Arthur Ashkin) стал одним из лауреатов Нобелевской премии по физике. Он удостоился награды "за создание оптических пинцетов и их применение к биологическим системам".

Оптический пинцет – это устройство, которое манипулирует объектами с помощью лазерного луча. Он позволяет перемещать, к примеру живые бактерии или крупные молекулы. Кроме того, с помощью лазерного луча можно подталкивать или тянуть мишень в нужном направлении, поворачивать её и разрезать на фрагменты.

С момента открытия этой технологии в 1970 году исследователи пытались перенести те же принципы из "царства оптики" в "царство звука". И такие работы увенчались успехом. К примеру, авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали о том, как физики "подвесили в воздух" капли жидкости и шарик для гольфа, что, к слову, стало новым рекордом левитации.

Правда, до сих пор подобные системы едва ли были пригодны для широких практических применений.

Однако учёные были уверены, что однажды концепция принесёт пользу во многих сферах. К примеру, по сравнению с оптическим пинцетом акустический имеет несколько преимуществ для использования в хирургии. Последний может работать с непрозрачными материалами (органами человека) и "довольствуется" более низкой мощностью, что снижет риск повреждений нежной живой ткани.

Асьер Марсо Перес и Брюс Дринкуотер сделали важный шаг в развитии данной технологии. Они разработали метод манипуляции десятками мелких левитирующих частиц с использованием одних лишь звуковых волн.

В ходе работы специалисты создали два массива из 256 звуковых излучателей (устройства для формирования и выдачи определённых звуковых сигналов), каждый диаметром в один сантиметр. Их разместили напротив друг друга на расстоянии 23 сантиметров. Такие звуковые излучатели генерируют звуковые волны с частотой 40 килогерц. Это ультразвуковые волны, которые не доступны для человеческого слуха.

Кроме того, учёными был разработан алгоритм, который регулирует мощность каждого динамика 90 раз в секунду, чтобы заставить объект перемещаться по мере необходимости.

Левитация шести частиц диаметром два миллиметра по заранее заданной схеме. Слева показан эксперимент, справа – моделирование акустического поля.
Левитация шести частиц диаметром два миллиметра по заранее заданной схеме. Слева показан эксперимент, справа – моделирование акустического поля.
Фото Asier Marzo, Bruce Drinkwater.

Управляя исходящим из динамиков звуком с помощью компьютера, можно одновременно и независимо управлять движением до 25 небольших объектов – диаметром до 2,5 сантиметра – в трёхмерном пространстве.

Чтобы продемонстрировать работу своей системы, исследователи прикрепляли по два сферических шарика из пенопласта диаметром до трёх миллиметров к концам нити и использовали акустический пинцет, чтобы "прошить" с их помощью кусок ткани (как показано на видео ниже).

 

На следующем этапе авторы намерены адаптировать технологию для применения не только в воздухе, но и в жидкости. После этого акустический пинцет можно будет использовать в работе с биологическими материалами, поначалу для имитации хирургических операций, а затем и на практике.

Специалисты уверены, что эта концепция станет новым словом в неинвазивой хирургии и не только. К примеру, акустический пинцет пригодится для создания новых высокоинтерактивных 3D-дисплеев: физические пиксели будут перемещаться, образуя подвижные формы, которые видно под любым углом.

"Мы привыкли к двумерным пикселям в наших мониторах, но мы хотели бы увидеть технологию, в которой объекты формируются из осязаемых пикселей, которые "плавают" в воздухе", – пояснил Асьер Марсо Перес.

Более подробно о новом акустическом пинцете рассказывается в научной статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Кстати, ранее та же команда исследователей создала акустический "притягивающий луч" при помощи 3D-печати, причём за смешные деньги.

Также мы подробно рассказывали о том, как японские физики научились перемещать левитирующие объекты в разных направлениях, а затем их китайские коллеги освоили левитацию множества объектов.



Источник: nauka.vesti.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится7



Комментарии (1) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

  1. » #1 написал: Galaxycon (21 декабря 2018 20:42)
    Статус: Пользователь offline |



    Группа: Посетители
    публикаций 0
    комментария 1433
    Рейтинг поста:
    +1
    Вот она, прародительница звуковой отвертки Доктора Кто!

       
     






» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Ноябрь 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map