Orientação individual de partículas assimétricas presas acima de uma superfície reflexiva com uma matriz colocada 15,1 λ (13 cm) acima dela. (A) Todas as partículas de EPS alinhadas ao longo do eixo y; (C) uma partícula de EPS é orientada ao longo do eixo x. (B e D) Amplitude de pressão simulada correspondente na superfície refletora. (Barra de escala, C e D:2 cm.) Crédito: Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI:10.1073 / pnas.1813047115
Um par de pesquisadores, um com a Universidade Pública de Navarra, o outro com a Universidade de Bristol, desenvolveu um sistema de pinças acústicas holográficas que podem ser usadas para manipular vários objetos simultaneamente no espaço 3-D. Asier Marzo e Bruce Drinkwater descrevem suas pinças e possíveis usos para elas em seu artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences .
As pinças a laser holográficas são familiares aos pesquisadores, mas eles só podem ser usados para mover objetos em microescala. Neste novo esforço, Marzo e Drinkwater levam a ideia das pinças holográficas para o reino do som e, com isso, criaram um sistema capaz de manipular uma série de objetos maiores simultaneamente.
O sistema que eles construíram consiste em duas matrizes de alto-falantes muito pequenos (256 deles, cada um dos quais tinha apenas um centímetro de diâmetro) colocado em paredes opostas uma à outra - cada matriz é conectada a um computador que controla o som emitido por cada caixa de som de forma independente. Entre as matrizes de alto-falantes, definido ao nível do solo, é uma superfície reflexiva. O sistema funciona colocando pequenos objetos na superfície do solo; eles são erguidos no ar por ondas sonoras na faixa de 40 quilohertz - muito acima do que os humanos podem ouvir. Ao controlar o som emitido pelos alto-falantes usando um computador, os pesquisadores podem manipular vários objetos no ar sobre a base. Em seus experimentos, eles manipulavam bolas de isopor que variavam em tamanho de um a três milímetros de diâmetro.
Nas manifestações, os pesquisadores configuraram as bolas em arranjos 3-D em que dançaram em uníssono e se moveram como uma única entidade. Os pesquisadores também engancharam outros objetos nas bolas e as usaram para movê-las. Um exemplo envolveu a criação de um objeto circular e, em seguida, a passagem de um barbante por ele.
Os pesquisadores sugerem que um sistema como o deles poderia ser usado para realizar procedimentos médicos dentro do corpo sem a necessidade de cirurgia. Eles também sugerem que ele pode ser usado para construir objetos usando uma abordagem sem intervenção ou mesmo como base de um sistema de exibição 3-D.
O pesquisador Asier Marzo, quem realizou este projeto, verifica a força das armadilhas acústicas. Crédito:Sergio Larripa, Asier Marzo e Bruce Drinkwater.
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