اخبار آنلاین روزنامه ایران (ایران آنلاین) وابسته به موسسه فرهنگی و مطبوعاتی ایران

  • شنبه ۳ مهر ۱۴۰۰

جابه‌جایی اجسام بدون تماس با کمک امواج صوتی

جابه‌جایی اجسام بدون تماس با کمک امواج صوتی

محققان دانشگاه توکیو متروپولیتن(Metropolitan) فناوری جدیدی را توسعه داده‌اند که به آن‌ها این امکان را می‌دهد که اجسام کوچک را بدون تماس و به وسیله‌ی امواج صوتی دستکاری و جابه‌جا کنند.

 محققان از آرایه‌ای به شکل یک نیمکره که یک مبدل فراصوت است استفاده می‌کنند تا یک میدان صوتی سه‌بعدی ایجاد کنند تا به وسیله آن یک توپ کوچک از جنس پلی‌استایرن را از روی یک سطح بازتابنده بلند کنند. اگرچه روشی که آنها استفاده کردند مشابه روش استفاده از  لیزر در زیست‌شناسی است اما برای طیف بزرگ‌تری از مواد و اندازه‌ها قابل استفاده است.

توانایی جابه‌جا کردن اجسام بدون لمس کردن آن‌ها به نظر جادویی می‌آید اما در جهان زیست و شیمی فناوری نوری جابه‌جایی اجسام سال‌هاست به دانشمندان در جابه‌جا کردن اجسام میکروسکوپی کمک می‌کند.

در واقع نیمی از جایزه‌ی نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۸ به آرتور آشکین(Arthur Ashkin) اهدا شد که به این فناوری دست یافته بود.

اما استفاده از لیزر خالی از ایراد نیست و اجسامی که با این روش قابل جابه‌جایی‌ هستند از نظر ویژگی دارای محدودیت‌های خاصی هستند.

امواج صوتی جایگزین مناسبی برای امواج نوری‌ هستند. از امواج صوتی برای طیف گسترده‌تری از اجسام با جنس و اندازه مختلف می‌توان استفاده کرد. این روش به اندازه‌ای موفقیت آمیز بوده که می‌توان از آن برای جابه‌جایی و دستکاری اجسامی به اندازه‌ی چندین میلی‌متر استفاده کرد.

اگرچه این امواج صوتی مانند امواج نوری برای مدت زیادی مورد استفاده نبوده‌اند اما مشخص شده که می‌توانند در آزمایشگاه و سایر محیط‌ها مورد استفاده قرار بگیرند. با این حال چالش‌های فنی بزرگی نیز بر سر راه استفاده از آن‌ها وجود دارد. برای مثال کنترل کردن دقیق و جداگانه تعداد زیادی از مبدل‌های فراصوت در لحظه برای ایجاد میدان صوتی مناسب برای بلند کردن جسم مورد نظر کار آسانی نیست.

اکنون شوتا کندو(Shota Kondo) و کان اوکوبو(Kan Okubo) از دانشگاه متروپولیتن رویکرد جدیدی برای بلند کردن اجسام چند میلی‌متری از روی یک سطح بازتابنده پیش گرفته‌اند. آن‌ها از یک آرایه به شکل یک نیمکره استفاده کردند. آن‌ها این مبدل را به بخش‌های قابل کنترل تقسیم کردند و از یک فیلتر معکوس برای یافتن بهترین حالت و دامنه استفاده کردند. آن‌ها با تغییر میدان صوتی موردنظر موفق شدند جسم موردنظر را به حرکت در آورند./ایسنا

کپی