https://frosthead.com

Sledujte akustické hologramy, které vytvářejí složité tvary a levitují kapičky

Optické hologramy prošli dlouhou cestu - dokonce přivedly Tupac a Michael Jackson zpět z mrtvých. Ale nový typ hologramu, který vyvinuli vědci Institutu Maxe Plancka ve Stuttgartu v Německu, zaujímá odlišný přístup k holografii, používá zvukové vlny k vytváření trojrozměrných obrazů ve vodě a vznáší malé objekty, hlásí Sarah Kaplan pro The Washington Post . Jejich výzkum se objevuje v časopise Nature.

"Je to jako hologramy, které jste viděli v" Star Trek ", říká spoluautor studie Peer Fischer Kaplanovi. "Pouze nevygenerujeme obraz pomocí světla - děláme to se zvukem."

Abychom vytvořili hologramy, vědci vypočítají, jak silné a jaké fázové akustické vlny musí být, aby mohly tlačit malé mikročástice křemíku vznášející se v nádrži s vodou. Poté pomocí 3D tiskárny vytvoří plastovou desku, kterou umístí nad reproduktor. Deska přenáší zvukové vlny v různých silách a fázích, čímž vytváří ve vodě v podstatě trojrozměrný akustický obraz. Zvukové vlny pak tlačí křemíkové kuličky k sobě a vytvářejí obraz, který trvá tak dlouho, dokud hraje tón.

V jedné ze svých prvních testů vytvořili talíř, který produkuje Picassoovu pokojovou holubici. Vytvořili také akustický hologram, který se počítá od jedné do tří.

Vědci také použili 3-D tištěné desky k tlačení malých polymerních teček a člunů po hladině vody a dokonce pozastavení kapek vody ve vzduchu pomocí akustických vln. To je něco, co ostatní vědci dosáhli v loňském roce pomocí velkého množství reproduktorů. Fischerův tým však dokázal levitovat objekty pouze pomocí jednoho reproduktoru a 3-D tištěné desky, což podle nich odpovídá 20 000 malých zvukových převodníků.

"Místo toho, abychom použili poněkud složitou a těžkopádnou sadu převodníků, používáme kus plastu, který stála pár dolarů od 3-D tiskárny, " říká Fischer Charlesi Q. Choimu na LiveScience . "S neuvěřitelně jednoduchým přístupem můžeme vytvořit extrémně komplexní, sofistikovaná akustická pole, kterých by bylo jinak obtížné dosáhnout."

Kaplan uvádí, že tato technika má mnohem vážnější aplikace, než přivést popové hvězdy zpět z mrtvých. Mohlo by být použito k pohybu vzorků kolem Petriho misky, aniž by se jich dotklo (a potenciálně kontaminovalo). Choi píše, že by to mohlo pomoci zlepšit rozlišení ultrazvukových obrazů, zlepšit ošetření ledvinových kamenů nebo být tvarováno tak, aby napadlo nezdravé tkáně při zachování zdravých buněk. Dalším krokem je vyzkoušet a vytvořit animované hologramy namísto statických obrazů vytvořených současnými plastovými deskami.

Sledujte akustické hologramy, které vytvářejí složité tvary a levitují kapičky