|  | 30 октября 2015 | Новости науки и техники

Ученые превратили "акустическую голограмму" в силовой луч, способный перемещать небольшие объекты

Акустическая голограмма


Наверняка вам неоднократно доводилось видеть голограммы, обладающие глубиной объемные изображения, возникающие выше или ниже плоской поверхности. Этот трехмерный эффект возникает в результате появления "оптического трехмерного пространства", которое создается через дифракцию и взаимодействие лучей света, прошедших или отраженных от голографической пластины. По существу это является трехмерной структурой из света, спроектированной в пространство при помощи образа, запечатленного на голографической пластине.

Устройство


Световые волны являются не единственным видом колебаний, которыми можно управлять и при помощи которых можно создавать в пространстве объемные структуры, для подобных целей можно использовать и звуковые (акустические) волны. И, в отличие от света, при помощи звуковых волн можно оказывать непосредственное воздействие на небольшие материальные объекты. Исследователи из Общественного университета Наварры (Public University of Navarre), Испания создали нечто вроде ультразвуковой голограммы, которая позволяет воздействовать на небольшие объекты, подобно силовому лучу космического корабля USS Enterprise из серии научно-фантастических фильмов "Звездный Путь /Star Trek".

Акустическое воздействие на материальные объекты обычно создается при помощи множества или одного ультразвукового излучателя, нацеленного на специальный отражатель. В пространстве между этими двумя элементами формируется стоячая акустическая волна, в минимумах и максимумах которой могут удерживаться небольшие объекты. Изменение фазы излучаемой ультразвуковой волны заставляет минимумы и максимумы смещаться, увлекая за собой удерживаемые объекты. Это достаточно интересная технология, но она работает только в пределах пространства, заключенного между излучателем и отражателем и поэтому она менее интересна, нежели технология из "Звездного Пути".

Перемещение объектов


Акустические голограммы являются методом создания в пространстве трехмерных структур, состоящих из звуковых колебаний. В данном случае эти голограммы создаются матрицей 20 на 20 из ультразвуковых излучателей, воспроизводящих ультразвук с частотой 40 килогерц. Каждый излучатель снабжен своего рода акустической линзой, которая позволяет "сфокусировать" акустические волны на определенной высоте над поверхностью излучателя. Для создания голографической структуры все излучатели вырабатывают звуковые волны с определенной фазой и амплитудой. Взаимодействие этих волн создает в пространстве области с перепадами давления, которые могут оказывать воздействие на материальные объекты.

Сил этих воздействий пока хватает на захват и удержание легких пенопластовых частиц, диаметром около 3 миллиметров, но основным преимуществом такого подхода является то, что голографическая система не имеет второго, отражающего компонента, и может действовать в окружающем пространстве теоретически без ограничений. Более того, создание сложных голографических "картин" позволяет удерживать и перемещать сразу несколько материальных объектов.

Картина ультразвуковых волн


Отсутствие второго элемента в такой системе открывает перед ней массу возможных применений в самых различных областях. Такие акустические "силовые лучи" могут быть использованы для управления движением микроскопических инструментов внутри тела человека, которые, к примеру, могут дробить камни в почках или производить микрохирургические операции. Или же такие технологии могут быть использованы в создании "материальных дисплеев", пикселями которых будут являться крошечные материальные объекты.

В настоящее время масса и размеры объектов, которыми можно манипулировать при помощи акустической голограммы, зависит от мощности ультразвуковых излучателей. Поэтому, взяв более мощные излучающие устройства, можно будет поднимать и перемещать объекты больших габаритов и массы. К сожалению, таким способом вряд ли получиться перемещать людей и другие живые организмы, они, точнее их клетки, могут не выдержать пагубного влияния сильных высокочастотных акустических колебаний.





Ключевые слова:
Свет, Волны, Голограмма, Излучатель, Ультразвук, Звук, Сила, Воздействие, Материальный, Объект, Силовой, Луч

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создано устройство акустической левитации, способное не только удерживать о ...
  • Ученые создали виртуальную "бутылку" эффективно преломляющую акустические ...
  • Создан акустический силовой луч, способный перемещать объекты, размерами в ...
  • Ученые заставили предметы перемещаться в трехмерном пространстве при помощи ...
  • Разработана технология акустической левитации, позволяющая поднимать и пере ...




  • 30 октября 2015 06:39
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Пенопластовый 3-миллиметровый шарик - это совсем уж несерьезно.


    --------------------
        
    30 октября 2015 08:44
    #2 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 486
    FomaNeverujuwij,
    но это может пригодится для точного перемещения крошечных объектов которых нельзя касаться физически
        
    30 октября 2015 11:18
    #3 Написал: egooka

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    первые шаги к антигравитационной подушке
        
    30 октября 2015 17:06
    #4 Написал: paralolka

    Публикаций: 0
    Комментариев: 83
    egooka, ничего общего с антигравитацией. Эта система будет работать только там где есть атмосфера.
        
    30 октября 2015 23:21
    #5 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 146
    paralolka,
    где атмосферы нет,там и гравитации особо нет. smile
        
    5 ноября 2015 15:04
    #6 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 486
    Цитата: elton
    где атмосферы нет,там и гравитации особо нет.

    но все-таки там и вес не особо важен, можно и "вручную" толкнуть пару тонн, а ты представь какие колебания должны быть чтобы поднять хотя-бы килограмм
        
    6 ноября 2015 05:41
    #7 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 146
    bundzmm,
    Так устройство и не создано,чтобы тонны толкать,даже килограммы.Эта технология для малых объектов.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.