Orientación individual de partículas asimétricas atrapadas sobre una superficie reflectante con una matriz colocada 15,1 λ (13 cm) por encima de ella. (A) Todas las partículas de EPS alineadas a lo largo del eje y; (C) una partícula de EPS está orientada a lo largo del eje x. (B y D) Amplitud de presión simulada correspondiente en la superficie reflectante. (Barra de escala, C y D:2 cm.) Crédito: procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2018). DOI:10.1073 / pnas.1813047115
Un par de investigadores, uno con la Universidad Pública de Navarra, el otro con la Universidad de Bristol, ha desarrollado un sistema de pinzas acústicas holográficas que se pueden utilizar para manipular varios objetos simultáneamente en el espacio 3-D. Asier Marzo y Bruce Drinkwater describen sus pinzas y sus posibles usos en su artículo publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
Las pinzas láser holográficas son familiares para los investigadores, pero solo se pueden usar para moverse alrededor de objetos a microescala. En este nuevo esfuerzo, Marzo y Drinkwater llevan la idea de las pinzas holográficas al ámbito del sonido y, al hacerlo, han creado un sistema capaz de manipular una gran cantidad de objetos más grandes simultáneamente.
El sistema que construyeron consta de dos conjuntos de altavoces muy pequeños (256 de ellos, cada uno de los cuales tenía solo un centímetro de diámetro) colocados en paredes opuestas entre sí; cada conjunto está conectado a una computadora que controla el sonido emitido por cada altavoz de forma independiente. Entre las matrices de altavoces, situado a nivel del suelo, es una superficie reflectante. El sistema funciona colocando pequeños objetos en la superficie del suelo; son elevadas al aire por ondas sonoras en el rango de 40 kilohercios, muy por encima de lo que los humanos pueden oír. Al controlar el sonido emitido por los altavoces mediante una computadora, los investigadores pueden manipular múltiples objetos en el aire sobre la base. En sus experimentos, manipularon bolas de poliestireno que variaban en tamaño de uno a tres milímetros de diámetro.
En las manifestaciones los investigadores configuraron las bolas en arreglos tridimensionales en los que bailaban al unísono y se movían como una sola entidad. Los investigadores también engancharon otros objetos a las bolas y usaron las bolas para moverlas. Un ejemplo involucró la creación de un objeto circular y luego pasar una cuerda a través de él.
Los investigadores sugieren que un sistema como el de ellos podría utilizarse para realizar procedimientos médicos dentro del cuerpo sin necesidad de cirugía. Sugieren además que podría usarse para construir objetos usando un enfoque de no intervención o incluso como la base de un sistema de visualización en 3-D.
El investigador Asier Marzo, quién llevó a cabo este proyecto, comprueba la fuerza de las trampas acústicas. Crédito:Sergio Larripa, Asier Marzo y Bruce Drinkwater.
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