Исследователи из Университетского колледжа Лондона использовали звук для левитации светящихся шариков, чтобы создать плавающие трехмерные фигуры. Теперь они разработали вычислительную технику, которая умеет манипулировать объектами над неровными поверхностями и рядом с объектами.
Ученые использовали 256 небольших динамиков, расположенных в виде решетки, чтобы левитировать объекты с помощью ультразвуковых волн точной формы. Когда эти звуковые волны сталкивались с объектами, компьютерный алгоритм быстро корректировал их форму для поддержания левитации.
Ультразвуковые волны использовались для левитации объектов в переполненных помещениях для создания голограммоподобных дисплеев. Ранее такая акустическая левитация применялась только в пустом пространстве, но новый алгоритм позволяет быстро перенастроить звуковые волны, когда они сталкиваются с препятствием, чтобы удержать объект в воздухе.
Звуковые волны состоят из частиц воздуха, движущихся вместе. Если ими правильно управлять, они могут поднимать и перемещать предметы. Однако если звуковые волны столкнутся с каким-либо другим объектом, который отразит или рассеет их, левитирующий объект может упасть.
Исследователи показали свой подход, напечатав на 3D-принтере маленького пластикового кролика, а затем левитируя объекты рядом с ним. В одном эксперименте они заставили светящиеся шарики летать вокруг кролика в форме бабочки, крыльями которой можно было управлять движением пальцев исследователя.
В другом эксперименте они левитировали над кроликом кусок почти прозрачной ткани и заставили его вращаться, в то время как проектор передавал на него изображение кролика. В результате получилась трехмерная голограмма кролика, парящего над своим пластиковым аналогом.
Они также левитировали каплю краски над стаканом с водой. Это показало, что их алгоритм работает даже при подвешивании объектов, которые могут менять форму, над поверхностью, которая может колебаться, отражая звук.
Брюс Дринкуотер из Бристольского университета в Великобритании говорит, что новую технику можно использовать для проецирования информации в музейных экспозициях или рекламе. Ее также можно использовать в химической инженерии: с помощью звуковых волн можно смешивать материалы, не прикасаясь к ним. Их следующая цель — усовершенствовать манипуляцию объектами в воздухе с помощью звука, когда все в комнате движется неожиданными и непредсказуемыми способами.
Читать далее
Квантовый симулятор показал разделение электрона на части в одномерном пространстве
Физики создали атомный лазер, который может работать вечно
Недалеко от Земли нашли две планеты, которые очень похожи на нашу