https://frosthead.com

Oglądaj akustyczne hologramy, twórz złożone kształty i lewituj kropelki

Hologramy optyczne przeszły długą drogę - nawet przywracając Tupaca i Michaela Jacksona z martwych. Ale nowy typ hologramu opracowany przez naukowców z Instytutu Maxa Plancka w Stuttgarcie w Niemczech stosuje inne podejście do holografii, wykorzystując fale dźwiękowe do tworzenia trójwymiarowych obrazów w wodzie i lewitacji małych obiektów, informuje Sarah Kaplan dla The Washington Post . Ich badania pojawiają się w czasopiśmie Nature.

„To tak jak” hologramy, które widziałeś w „Star Trek”, współautor badania Peer Fischer, powiedział Kaplan. „Tylko, że nie generujemy obrazu przy użyciu światła - robimy to z dźwiękiem”.

Aby wyprodukować hologramy, naukowcy obliczają, jak silne i jakiej fazy muszą być fale akustyczne, aby przepychać małe mikrocząsteczki krzemu unoszące się w zbiorniku z wodą. Następnie używają drukarki 3D do stworzenia plastikowej płytki, którą umieszczają nad głośnikiem. Płytka przenosi fale dźwiękowe o różnych mocach i fazach, tworząc zasadniczo trójwymiarowy obraz akustyczny w wodzie. Fale dźwiękowe następnie dociskają kulki krzemu do siebie, tworząc obraz, który trwa tak długo, jak długo odtwarzany jest dźwięk.

W jednym z pierwszych testów stworzyli talerz, który produkuje gołębicę pokoju Picassa. Stworzyli również hologram akustyczny, który liczy od jednego do trzech.

Naukowcy wykorzystali również drukowane płytki 3D do wypychania małych kropek polimerowych i łodzi wokół powierzchni wody, a nawet zawieszania kropel wody w powietrzu za pomocą fal akustycznych. Jest to coś, co inni badacze osiągnęli w zeszłym roku, korzystając z szerokiej gamy głośników. Ale zespół Fischera był w stanie lewitować obiekty za pomocą tylko jednego głośnika i trójwymiarowej płytki drukowanej, która, jak mówią, jest odpowiednikiem 20 000 małych przetworników dźwięku.

„Zamiast używać raczej złożonego i kłopotliwego zestawu przetworników, używamy kawałka plastiku, który kosztuje 3 dolary od drukarki 3D”, mówi Fischer Charlesowi Q. Choi z LiveScience . „Dzięki niewiarygodnie prostemu podejściu możemy stworzyć niezwykle złożone, wyrafinowane pola akustyczne, które w innym przypadku byłyby trudne do osiągnięcia.”

Kaplan donosi, że technika ta ma o wiele poważniejsze zastosowania niż sprowadzanie gwiazd pop z martwych. Można go użyć do przenoszenia próbek wokół szalki Petriego bez dotykania ich (i potencjalnego zanieczyszczenia). Choi pisze, że może to poprawić rozdzielczość obrazów ultradźwiękowych, poprawić leczenie kamieni nerkowych lub być ukształtowanym tak, aby atakować niezdrowe tkanki przy zachowaniu zdrowych komórek. Następnym krokiem jest próba stworzenia animowanych hologramów zamiast statycznych obrazów tworzonych przez obecne plastikowe płytki.

Oglądaj akustyczne hologramy, twórz złożone kształty i lewituj kropelki