Nowe badanie: zastosowanie fal dźwiękowych do precyzyjnego przemieszczania obiektów w zmiennych warunkach.

WarsawBadacze z Szkoły Inżynierii EPFL opracowali nową metodę przemieszczania obiektów za pomocą fal dźwiękowych. Ta technika, nazywana kształtowaniem pędu falowego, różni się od pęset optycznych, które wykorzystują wiązki laserowe do przesuwania mikroskopijnych cząstek i wymagają kontrolowanych warunków do działania.

Kształtowanie pędu falowego można wykorzystać w wielu różnych sytuacjach. Nie zależy ono od środowiska ani materiału obiektu. Badacze muszą znać jedynie lokalizację obiektu, a reszta zostanie zrealizowana przez fale dźwiękowe.

Podczas eksperymentów używano dużego zbiornika z wodą. Naukowcy przemieszczali piłeczkę pingpongową unoszącą się na wodzie za pomocą fal dźwiękowych. Pozycja piłeczki była śledzona przez kamerę.

Korzyści z kształtowania pędu falowego obejmują:

• Sprawdza się w niekontrolowanych i dynamicznych środowiskach
• Skuteczne przy manipulacji obiektami sferycznymi i złożonymi
• Prosta i uniwersalna metoda inspirowana kształtowaniem czoła fali optycznej
• Odpowiednie dla zastosowań w medycynie
• Nieinwazyjne i nieszkodliwe
• Możliwość wykorzystania w druku 3D

Metoda została opublikowana w czasopiśmie Nature Physics. Naukowcy współpracowali z Uniwersytetem w Bordeaux, Uniwersytetem Nazarbajewa oraz Technicznym Uniwersytetem Wiedeńskim.

Zobacz również:

Dzisiaj · 02:08

Dawne matki zastępcze: siła i wpływ kobiet

Zespół przeprowadził kolejne testy, tworząc przeszkody, aby symulować złożone systemy, takie jak ciało ludzkie. Fale dźwiękowe kierowały piłką wokół tych przeszkód, co udowodniło skuteczność metody w zmieniających się warunkach.

Dźwięk ma potencjał w medycynie. Może transportować leki do komórek rakowych i sterować komórkami bez fizycznego kontaktu, co zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia lub uszkodzenia. To jest przydatne w badaniach biologicznych i tworzeniu tkanek.

Kształtowanie pędu fal to prosty i obiecujący pomysł oparty na zasadzie zachowania pędu. Naukowcy uważają, że może on mieć zastosowanie również w odniesieniu do światła. Ich kolejnym krokiem będzie przeprowadzenie eksperymentów na mniejszą skalę. Planują użyć fal ultradźwiękowych do przemieszczania komórek pod mikroskopem. Już uzyskali finansowanie od Szwajcarskiej Fundacji Nauki (SNSF).

Badania te wykazują, że fale dźwiękowe potrafią precyzyjnie przemieszczać obiekty. Metoda ta sprawdza się w różnych warunkach i sytuacjach oraz ma potencjalne zastosowania w wielu dziedzinach, w tym w medycynie i inżynierii.