Useful content

Naukowcy z Japonii pokazują sposób poruszania obiektów za pomocą fal dźwiękowych

click fraud protection

Zespół badawczy z University of Tokyo Metropolitan University zademonstrował nową technologię, dzięki której możliwe jest przesuwanie małych obiektów za pomocą fal dźwiękowych.

Zdjęcie przedstawiające wychwytywanie cząstki na sztywnym stoliku. (a) Pozycja wyjściowa (b) udane wynurzenie (c) - (f) ruch w górę.
Zdjęcie przedstawiające wychwytywanie cząstki na sztywnym stoliku. (a) Pozycja wyjściowa (b) udane wynurzenie (c) - (f) ruch w górę.
Zdjęcie przedstawiające wychwytywanie cząstki na sztywnym stoliku. (a) Pozycja wyjściowa (b) udane wynurzenie (c) - (f) ruch w górę.

Nowa metoda i jaka jest jej istota

Japońscy inżynierowie zdecydowali się na zastosowanie tzw. półkulistej matrycy przetworników ultradźwiękowych, z których zostały stworzone trójwymiarowe pola akustyczne, które nie tylko trzymały, ale także unosiły małą styropianową kulkę z równym place zabaw.

To podejście jest pod wieloma względami podobne do pułapki laserowej, z tym wyjątkiem, że wersję akustyczną można dostosować do znacznie szerszego zakresu cząstek i materiałów.

(a) Lewitacja z półkulistymi matrycami przetworników (b) montaż przetworników na matrycy o średnicy 120 mm. (c) Rozkład względnego ciśnienia akustycznego w przekroju pionowym, obliczony ze wzoru symulacja numeryczna oparta na akustyce geometrycznej, gdy cząstka jest uchwycona w środku półkulistej siatki
instagram viewer
(a) Lewitacja z półkulistymi matrycami przetworników (b) montaż przetworników na matrycy o średnicy 120 mm. (c) Rozkład względnego ciśnienia akustycznego w przekroju pionowym, obliczony ze wzoru symulacja numeryczna oparta na akustyce geometrycznej, gdy cząstka jest uchwycona w środku półkulistej siatki
Na przykład. Od kilku lat naukowcy aktywnie wykorzystują strumienie światła do poruszania miniaturowych obiektów. I faktycznie część Nagrody Nobla, którą otrzymał A. Eshkin, właśnie wydany za osiągnięcia w dziedzinie pęsety optycznej, urządzenia zdolnego do przenoszenia cząstek za pomocą światła laserowego.

Naukowcy postanowili dalej rozwijać tę technologię, a po pewnym czasie japońscy inżynierowie zademonstrowali pułapkę akustyczną (technologię alternatywną) wykorzystującą dźwięk. Ponieważ mogą być stosowane w szerszej gamie przedmiotów i materiałów.

W trakcie eksperymentów w laboratorium naukowcom udało się z powodzeniem manipulować cząstkami o wielkości zaledwie milimetra.

Charakterystyka techniczna proponowanego szyku półkulistego. Podzieliliśmy tablicę na osiem bloków i odwróciliśmy polaryzację połowy przetworników każdego bloku w tablicy.
Charakterystyka techniczna proponowanego szyku półkulistego. Podzieliliśmy tablicę na osiem bloków i odwróciliśmy polaryzację połowy przetworników każdego bloku w tablicy.

Mimo wyraźnego sukcesu naukowcy podkreślają, że zmierzyli się z wieloma wyzwaniami technicznymi. Dlatego w szczególności naukowcom było dość problematyczne sterowanie dużą liczbą przetworników ultradźwiękowych w czasie rzeczywistym i tworzenie dźwięku pola do transportu obiektów, które znajdują się dość daleko od przetworników, a także blisko powierzchni doskonale odbijających dźwięk fale.

Tak więc w trakcie licznych eksperymentów naukowcom z Tokio udało się stworzyć całkowicie unikalne podejście do transportu cząstek.

W tym celu naukowcy musieli podzielić macierz na oddzielne, łatwo sterowalne bloki i zastosować filtr odwrotny, dzięki czemu udało im się znaleźć optymalną amplitudę i fazę do kontroli, a tym samym uformować pojedynczą pułapkę w pewnej odległości od siebie konwertery.

Oczywiście technologia jest jeszcze bardzo daleka od komercyjnego wykorzystania, ale sama możliwość zarządzania obiektami ze względu na wykorzystanie fal dźwiękowych wydaje się dość obiecujący i może być stosowany w różnych obszarach przemysł.

Cóż, jeśli podobał Ci się materiał, oceń go i nie zapomnij zasubskrybować kanału. Dziękuję za uwagę!

Młotek, piła, siekiera, łopata, stal: wszystkie razem w jednym narzędziu

Młotek, piła, siekiera, łopata, stal: wszystkie razem w jednym narzędziu

Jest to ciekawe narzędzie, które może pełnić różne funkcje. Na przykład ten młotek, piła, łopata,...

Czytaj Więcej

„GOLD” pochodzi od 80.. Albo, jak doprowadzić do domu nutami przeszłości wagę utrzymania obecnego

„GOLD” pochodzi od 80.. Albo, jak doprowadzić do domu nutami przeszłości wagę utrzymania obecnego

Dzień dobry, drodzy przyjaciele!Zgadzam się! Im dłuższy dystans czasowy, tym bardziej cenne przed...

Czytaj Więcej

Dlaczego kapusta przechodzi w arkuszu i kapusta wiązanej.

Dlaczego kapusta przechodzi w arkuszu i kapusta wiązanej.

Kapusta należy do bardzo popularnej rodzaju warzyw, które są uprawiane na swoich poletkach, więk...

Czytaj Więcej

Instagram story viewer