Дослідники з Політехнічного університету Вірджинії розробили нову технологію маніпуляції мікроскопічними об’єктами за допомогою високочастотних звукових хвиль. Методика базується на використанні фазованого зустрічно-штирьового метаматеріалу (Phased Interdigital Metamaterial, PIM), який фокусує акустичний тиск з високою точністю. Про це пише видання SlashGear.
Попередні розробки у цій сфері покладалися на стандартні зустрічно-штирьові перетворювачі (IDT), що генерували прямі плоскі хвилі. Такий підхід не дозволяв ефективно захоплювати об’єкти, а лише переміщував їх подібно до штовхання. Натомість PIM використовує вигнуті електроди, які діють як акустична лінза. Система вигинає звукові хвилі, фокусуючи їх у певній точці, що створює ефект «невидимого пінцета» безпосередньо на чипі без використання громіздкого обладнання.
Сфери застосуванняГоловною перевагою технології є можливість безконтактної маніпуляції крихкими об’єктами. У медицині це дозволяє проводити неінвазивні втручання, такі як очищення судин від тромбів або сортування клітин, що замінює роботу центрифуги у мікромасштабі.
Крім того, нова система функціонує як акустичний діод, пропускаючи інформацію лише в одному напрямку та блокуючи зворотний потік. Це забезпечує чистоту сигналу в електроніці. Під час експериментів вченим вдалося захопити мікроскопічні намистини, вирівняти вуглецеві нанотрубки та створити контрольовані вихори для змішування рідин.
Технічні викликиНаразі команда працює над стабілізацією роботи чипа. Основними проблемами залишаються термічний дрейф (розлад системи через нагрівання) та необхідність одночасної роботи з кількома частотами. У перспективі технологію планують адаптувати для вдосконалення біосенсорів та систем охолодження напівпровідників.
Читайте також:
- TCL інтегрує штучний інтелект у виробничі процеси та споживчу електроніку
- Китай розробляє власне літографічне обладнання за участю екс-інженерів ASML для обходу санкцій
- Конкурент Apple збудував гігантську лабораторію, щоб «розумні» браслети не помилялися
