За останні кілька років дослідниками вже було розроблено багато акустичних технологій, що дозволяють переміщати і утримувати частинки в просторі, забезпечувати дотиковий зворотний зв'язок при взаємодії людини з комп'ютером і багато іншого. На жаль, всі ці технології вимагають використання досить складного обладнання, що робить їх досить дорогими. А недавно дослідники з Німеччини створили досить просту систему, в якій використовуються надруковані шаблони і ультразвук, яка дозволяє маніпулювати крихітними частинками, складаючи з них подобу голографічного зображення, ширяючого прямо в повітрі.
Акустична голографічна система була розроблена групою Піра Фішера, професора з університету Штутгарта і Інституту інтелектуальних систем Макса Планка. При цьому, група Фішера не займається акустикою безпосередньо, основним напрямком її діяльності є наноробототехніка і розробка нових технологій нановиробництва. "У своїх дослідженнях ми шукали метод одночасного керування великою кількістю наночастинок, з яких згодом збираються більш великі і складні структури" - розповідає професор Фішер.
Для керування формою тривимірних акустичних хвиль дослідники зазвичай використовують матриці індивідуально керованих звукових випромінювачів. Змінами амплітуди, частоти і фази звукових коливань, які випромінюються окремими елементами, створюється складна динамічна інтерференційна картина, за допомогою якої можна моделювати навіть поверхні предметів з певною текстурою. Однак, роздільна здатність таких систем обмежена фізичними розмірами випромінювачів.
Але у новій акустичної системи обмеження її роздільної здатності обумовлено точністю виготовлення тривимірного шаблону, форма якого ретельно розраховується на комп'ютері. Як повідомляє newatlas.com, ультразвук від одного або декількох випромінювачів відбивається від поверхні шаблону певним чином і створює інтерференційну картину зі своїми піками і мінімумами створюваного акустичного тиску. Частинки, що потрапили в область інтерференційної картини, вишиковуються уздовж ліній мінімального тиску і приймають задану при розробці шаблону форму.
Дослідники продемонстрували, що крім створення аналогів тривимірних зображень,
їх технологія дозволяє керувати рухом частинок по заданому шляху, який може бути шляхом технологічного процесу створення різних об'єктів. "Наша технологія не дозволяє динамічно змінювати структуру звуковий області, однак, за допомогою деяких хитрощів ми можемо забезпечити рух частинок по визначеному шляху" - розповідає професор Фішер, - "Це все настільки просто, що ми здивовані тим, що такий метод не придумав ніхто раніше".
Дослідники вважають, що технологія акустичних голограм є не тільки корисним інструментом в області нановиробництва і експериментів з різними наноматеріалами. Такі ультразвукові голограми можуть знайти застосування в області медицини, в області біотехнологій для маніпулювання живими клітинами і іншим біоматеріалом, і в багатьох інших областях науки і техніки.
