Επανάσταση στην κίνηση μικρών αντικειμένων χρησιμοποιώντας την ακουστική

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Aalto έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη για τον έλεγχο της κίνησης πολλαπλών αντικειμένων σε μία πλάκα δονούμενη με μία μόνο ακουστική πηγή.

Παίζοντας προσεκτικά κατασκευασμένες μελωδίες από έναν υπολογιστή, οι επιστήμονες μπορούν ταυτόχρονα και ανεξάρτητα να μετακινήσουν πολλαπλά αντικείμενα επάνω στην ακουστικά δονούμενη πλάκα,  προς όποια κατεύθυνση επιθυμούν. Αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες, για παράδειγμα, να γράψουν λέξεις που αποτελούνται από ξεχωριστά γράμματα με μαλακά κομμάτια μετάλλου στην πλάκα παίζοντας μια μελωδία.

Τα μικρά μεταλλικά αντικείμενα «άκουγαν» τις μελωδίες και σχημάτιζαν μόνα τους τις λέξεις.


Οι ερευνητές, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications». Στα πειράματά τους, εκτός από μεταλλικά αντικείμενα, χρησιμοποίησαν επίσης μικροσκοπικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, σταγόνες νερού, σπόρους φυτών κ.α.

Τα πρώτα σχετικά πειράματα έγιναν από τον «πατέρα» της σύγχρονης ακουστικής Ernst Chladni, ο οποίος το 1787 πειραματιζόταν με την μετακίνηση άμμου πάνω σε ένα πιάτο δονούμενο από ήχους. Ανάλογα με τη συχνότητα των ήχων, οι κόκκοι άμμου κατευθύνονταν προς διάφορες θέσεις, εκ πρώτης όψεως τυχαίες.

Έκτοτε, όμως, η δυνατότητα ακουστικής «χειραγώγησης» έχει κάνει μεγάλα βήματα προόδου, με αποκορύφωμα τη νέα έρευνα, η οποία δείχνει πως είναι εφικτή η μετακίνηση πολλαπλών μικροαντικειμένων όχι προς τυχαίες αλλά προς ελεγχόμενες κατευθύνσεις, ανάλογα με τις μελωδίες και τις αντίστοιχες ακουστικές δονήσεις.

Η νέα μέθοδος έχει εφαρμοστεί για να χειριστεί ένα ευρύ φάσμα από μικροσκοπικά αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, σταγονίδια νερού, σπόρους φυτών, μπάλες από καραμέλα και μεταλλικά μέρη.

"Μερικές από τις πρακτικές εφαρμογές προβλέπουμε ότι θα περιλαμβάνουν τη μεταφορά και την ταξινόμηση μικροηλεκτρονικών chip, την παροχή σωματιδίων φορτωμένων με φάρμακο για φαρμακευτικές εφαρμογές ή τον χειρισμό μικρών όγκων υγρού για το εργαστήριο σε chip», δήλωσε ο καθηγητής Quan Zhou. "Επίσης, η βασική ιδέα θα πρέπει να είναι μεταβιβάσιμη και  σε άλλα είδη συστημάτων με φαινόμενα δόνησης. Για παράδειγμα, θα πρέπει να είναι δυνατή η χρήση κυμάτων και κυματισμών για τον έλεγχο επιπλεόντων αντικειμένων σε μια λίμνη χρησιμοποιώντας την τεχνική μας."

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου