دانشمندان قادر به جابجایی اشیاء به کمک صوت شدند
به گزارش سیناپرس، ابزارهای صوتی محققان قبلاً می توانست اجسام را از سطوح بازتابنده بدون تماس فیزیکی بلند کند، اما ثبات همچنان یک مشکل اصلی در این فرایند بود. اکنون، با استفاده از یک الگوریتم تطبیقی برای تنظیم دقیق نحوه کنترل ابزارها، پژوهشگران به طرز چشمگیری میزان پایداری ذرات را بهبود بخشیده اند. به گفته محققان، با کوچک سازی بیشتر، این فناوری می تواند در طیف وسیعی از محیط ها از جمله فضا به کار گرفته شود.
دانشمندان توضیح می دهند : اگر در کنار بلندگو ایستاده باشید می توانید وجود امواج صوتی را تایید کرده و نیروی واقعی و فیزیکی را حس کنید. با چیدمان صحیح بلندگوها و تغییر در فرکانس، دامنه و فاز مناسب، می توان امواج صوتی را روی هم قرار داد و میدان نفوذی را ایجاد کرد که می تواند اجسام فیزیکی را فشار داده، بلند کند و نگه دارد. چنین فناوری انبر صوتی نامیده می شود که نوید دستکاری اجسام کوچک بدون تماس و بدون آلودگی را می دهد.
سال گذشته، دکتر شوتا کوندو (Shota Kondo) و دانشیار کان اوکوبو (Kan Okubo) از دانشگاه متروپولیتن توکیو، با استفاده از یک آرایه نیم کره ای از مبدل های کوچک و ماورای صوت، متوجه بالا بردن بدون تماس و حرکت ذرات به اندازه میلی متر شدند. مبدل ها به صورت جداگانه طبق یک الگوریتم منحصربفرد هدایت می شوند که به آنها اجازه می دهد تا میدان های فشار صوتی را تنظیم کنند و در نهایت اجسام را بلند کرده و حرکت می دهند. با این حال، پایداری انبرهای صوتی همچنان یک مسئله برجسته باقی مانده است.
اکنون، همان تیم پژوهشی راهی برای استفاده از همان تنظیمات برای دستیابی به پیشرفت‌های قابل توجهی در نحوه برداشتن ذرات از سطوح سفت و سخت ابداع کرده اند. دو حالت برای این عمل وجود دارد که در آنها می توان مبدل ها را به حرکت درآورد، که در آن نیمه های مخالف آرایه نیمکره ای آنها به داخل و خارج از فاز هدایت می شوند.
یافته جدید تیم تحقیقاتی این است که حالت های مختلف برای انجام برخی کارها مناسب‌تر هستند. با حالت تحریک در فاز، یک ذره بلند شده و حرکت ذره به سطح بهتر می شود. در همین حال، حالت خارج از فاز برای آوردن ذره بلند شده به مرکز آرایه مناسب تر است. بنابراین، با استفاده از تغییر تطبیقی بین حالت‌ها، محققان می توانند از بهترین هر دو حالت استفاده کرده و به یک بالابر خوب کنترل شده و پایدار دست یابند.
به گزارش سیناپرس، این دستاورد یک گام مهم رو به جلو برای یک فناوری آینده نگر است که می تواند روزی برای دستکاری نمونه هایی که باید کاملاً عاری از آلودگی نگه داشته شوند، به کار گرفته شود. این تیم همچنین امیدوار است که یافته آن ها روزی در فضا کاربرد عملی پیدا کند، چراکه در آنجا مشکل رقابت با گرانش وجود ندارد.
شرح کامل این مطالعات و یافته های آن در آخرین شماره مجله تخصصی Applied Physics منتشر شده است.
مترجم: سامیه خسروی زاده
