Akustisk holografi i realtid med godtyckliga spridningsytor. (A) Schematiskt koncept för vår akustiska holografiska teknik som kan skapa flera levitationsfällor i närvaro av ljudspridande fysiska objekt. Pmax representerar den maximala amplituden för trycket i ljudfältet. (B) Experimentellt exempel på vår teknik som kan sväva fyra partiklar med en projektionsskärm (d.v.s. ett stycke lätt tyg), som visar en MR-skärm som skapar digitalt innehåll i närvaro av ett 3D-utskrivet fysiskt objekt. De höga beräkningshastigheterna i vårt tillvägagångssätt gör det möjligt för det digitala innehållet att vara interaktivt för användarinmatningar (dvs. den svävande skärmen rör sig enligt tangentbordsinmatningen). Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abn7614
Ett team av forskare vid University College London har utvecklat ett sätt att hålla föremål svävade av ljudvågor i luften när andra föremål stör levitationsbanan. I deras artikel publicerad i tidskriften Science Advances , beskriver gruppen sitt självkorrigerande levitationssystem.
Tidigare forskning har visat att det är möjligt att sväva föremål genom att skjuta ljudvågor mot dem. Eftersom ljudvågor inte är något annat än luftpartiklar som rör sig tillsammans på ett visst sätt, kommer föremålet som svävar att falla om ett föremål stör ljudvågorna. I denna nya ansträngning utvecklade forskarna nya funktioner för att lösa detta problem.
För att skydda ljudvågorna från störningar ökade forskarna antalet använda högtalare – i sitt arbete använde de 256. De lade också till programvara för att styra var och en av högtalarna. Högtalarna var arrangerade i ett rutnät och föremål svävades av specifikt formade ljudvågor. Genom att programmera högtalarna på specifika sätt kunde teamet få systemet att fungera tillsammans för att hålla ett objekt ovanför nätet i luften trots avbrott. Om några av ljudvågorna blockerades omdirigerades andra ljudvågor för att ta deras plats.
Forskarna visade att deras system var lönsamt genom att testa det med en 3D-printad vit kanin som ett interferensobjekt. Föremål svävade runt kaninen oavsett var den befinner sig. I ett experiment svävade forskarna pärlor runt kaninen som formade sig till en flygande fjäril. De svävade också en bit genomskinligt tyg som de använde som en skärm för att projicera kaninen de hade tryckt. Och de svävade en enda droppe vatten över ett glas vatten, vilket visade att deras system skulle fungera även när det störande föremålet var ett vibrerande glas vätska.
Forskarna föreslår att deras system kan användas för demonstrationsändamål, till exempel i museer eller reklam. Därefter planerar de att utöka sitt system så att det kan hantera flera störande objekt samtidigt. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
