تصویری سه بعدی از خرگوش که با بالا بردن اجسام با صدا ایجاد شده است

می توان از امواج صوتی برای شناور نگه داشتن بدن استفاده کرد و فناوری جدید حتی در مکان های شلوغ نیز کار می کند

توسط کارملا بادویک کالاهان

از امواج اولتراسوند برای بلند کردن اجسام در اتاق‌های شلوغ برای ساختن نمایشگرهای هولوگرام مانند استفاده شده است. این بوم صوتی قبلاً فقط در فضاهای خالی عملی بود، اما یک الگوریتم جدید می‌تواند به سرعت امواج صوتی را هنگامی که با مانعی برای نگه داشتن یک شی در هوا مواجه می‌شود، بازنشانی کند.

امواج صوتی از مولکول های هوا تشکیل شده اند که با هم حرکت می کنند. اگر به روش صحیح دستکاری شوند، می توانند اشیاء را برداشته و حرکت دهند. با این حال، اگر امواج صوتی به جسم دیگری برخورد کند که منعکس یا پراکنده می شود، جسم معلق می تواند پایین بیاید.

ریوجی هیرایاما از دانشگاه کالج لندن و همکارانش قبلا از صدا برای بلند کردن مهره های درخشان برای ایجاد اشکال سه بعدی شناور استفاده کرده اند. در حال حاضر، آنها یک فناوری محاسباتی را توسعه داده اند که آنها را قادر می سازد اشیاء را بر روی سطوح ناهموار و اجسام مجاور بلند کرده و دستکاری کنند.

هیرایاما و همکارانش از 256 بلندگوی کوچک که در یک شبکه مرتب شده بودند برای معلق کردن اجسام با استفاده از امواج فراصوت میکرو مدوله شده استفاده کردند. هنگامی که این امواج صوتی با اجسامی مواجه می‌شوند که معمولاً آنها را منحرف می‌کنند، مانند یک دیوار یا یک گیاه آپارتمانی، یک الگوریتم رایانه‌ای به سرعت شکل آنها را برای حفظ ارتفاع تنظیم می‌کند.

محققان تکنیک خود را با پرینت سه بعدی یک خرگوش پلاستیکی کوچک و سپس بلند کردن اجسام نزدیک آن نشان دادند. در یک آزمایش، آنها مهره‌های درخشانی ساختند که به شکل پروانه در اطراف یک خرگوش پرواز می‌کنند که «بال‌های» آن با حرکت انگشتان محقق قابل کنترل است.

در موردی دیگر، آنها یک تکه پارچه نیمه شفاف را روی خرگوش بلند کردند و در حالی که پروژکتور عکس های خرگوش را به سمت آن پرتاب می کرد، آن را به چرخش درآوردند. نتیجه ظاهرا هولوگرام یک خرگوش بود که بر روی همتای پلاستیکی خود معلق بود.

آنها همچنین یک قطره رنگ را روی یک لیوان آب انداختند. این نشان داد که الگوریتم آن‌ها حتی زمانی که اجسامی که می‌توانند شکلشان را تغییر دهند، در بالای سطحی معلق باشند که می‌توانند در حین انعکاس صدا ارتعاش کنند، کار می‌کند.

بروس درینک واتر از دانشگاه بریستول در بریتانیا می‌گوید این فناوری جدید می‌تواند برای برجسته کردن اطلاعات با “عامل شگفت انگیز” زیاد در نمایشگاه‌های موزه یا تبلیغات استفاده شود. همچنین می توان از آن در مهندسی شیمی استفاده کرد و از امواج صوتی برای مخلوط کردن مواد بدون نیاز به دست زدن به آنها استفاده کرد. او می گوید که به نظر می رسد روش جدید قوی تر از روش های قبلی است، بنابراین می تواند شناور صوتی را به طور گسترده ای عملی کند.

هیرایاما می‌گوید که تا به حال او و همکارانش فقط به شناور صوتی در فضاهایی پر از اجسام پراکنده صدا فکر می‌کرده‌اند که یا اصلاً حرکت نمی‌کنند یا فقط به چند روش قابل پیش‌بینی حرکت می‌کنند، مانند دستی که تلاش می‌کند یک هولوگرام برجسته را لمس کند. . . هدف بعدی آنها این است که وقتی همه چیز در اتاق به روش های غیرمنتظره و غیرمنتظره ای حرکت می کند، در دستکاری اشیا در هوا با استفاده از صدا تسلط پیدا کنند.

او می‌گوید: «ما می‌خواهیم این فناوری را کاربردی کنیم و در زمان واقعی با چیزها تعامل داشته باشیم.

مرجع مجله: پیشرفت علم، DOI: 10.1126 / sciadv.abn7614