Учёные разработали новый метод манипулирования объектами с помощью звуковых волн

За последние несколько десятилетий ученые разработали оптические и акустические пинцеты, которые используют световые или звуковые волны для управления небольшими объектами.

Фото: flickr.com by Jeff Keyzer from San Francisco, CA, USA, CC BY 2.0

Недавно исследователи представили новый метод манипулирования объектами с помощью звука, позволяющий перемещать их по сложным траекториям. Этот метод, описанный в журнале Nature Physics, называется формированием волнового импульса и не зависит от физических свойств объекта и среды.

Команда продемонстрировала этот метод, перемещая мяч для пинг-понга вокруг препятствий. В отличие от оптических пинцетов, создающих "горячую точку" света для захвата объектов, новый метод использует звуковые волны для аккуратного толкания объекта, как при управлении шайбой хоккейной клюшкой. Динамики и микрофоны, расположенные вокруг резервуара с водой, создавали и регистрировали звуковые волны, толкающие мяч. Камера фиксировала движение мяча, позволяя рассчитывать оптимальный импульс для обхода препятствий.

Метод, основанный на законе сохранения импульса, является простым и универсальным. Он был успешно протестирован с неподвижными и движущимися препятствиями, моделируя изменяющуюся среду. Исследователи надеются, что этот метод найдёт применение в биомедицинских технологиях, например, для доставки лекарств к опухолевым клеткам, а также для манипулирования клетками и биологическими тканями вне тела. Метод также может быть полезен в 3D-печати и других областях. В ближайшем будущем команда планирует адаптировать метод для микроуровня.

Ранее сообщалось, что учёные создали материал для превращения воздуха пустынь в воду.