Nesneleri Dokunmadan Hareket Ettirmek: Bilim Adamları “Görünmez Yakalayıcılar” Olarak Akustik Dalgalar Üreten Çipi İcat Etti

Virginia Tech Üniversitesi Bilim adamları bir roman icat etti elektronik çip bu üretir akustik dalgalar yetenekli nesneleri dokunmadan hareket ettirmek"görünmez yakalayıcılar" gibi.

Her ne kadar diğer yöntemler nesneleri dokunmadan hareket ettirmek için zaten varYeni yaklaşım, doğrudan çip üzerinde dalgalar üreten ilk yaklaşımdır. bireysel nesneleri manipüle etmek veya doğrudan temas etmeyen sıvılar.

Yeni tasarımın arkasındaki araştırma ekibi, akustik dalga üreten çipin, nesnelerin fiziksel temas olmadan hareket etmesine dayanan bilimsel ve üretim süreçlerine fayda sağlayabileceğine inanıyor. mikro robotik, nanomühendislikve özelleştirilmiş ilaç üretimi.

Bir göre ifade Akustik dalga üreten çipin ayrıntılarını anlatan Virginia Tech Üniversitesi Makine Mühendisliği Yardımcı Doçenti Zhenhua Tian ve ekibi, nesneleri dokunmadan hareket ettirebilen akustik dalgalar üretme fikrinin ilgisini çekti. Ancak önceki yaklaşımları değerlendirirken ekip, dalgaların gerçek oluşumunun yaklaşımın pratik uygulamalarında sınırlayıcı bir faktör olarak hareket ettiğini buldu.

Örneğin, elektronik çiplerde akustik dalgalar üretmeye yönelik mevcut standart, dijitallerarası dönüştürücüdür (IDT). Ancak araştırma ekibine göre IDT'ler, sıvılar da dahil olmak üzere nesneleri dokunmadan yakalamak ve hareket ettirmek için gereken "son derece özelleştirilebilir kavisli ve örtüşen dalgalar" üretmiyor.

"Bunu, elinizin düz tarafıyla bir pinpon topunu hareket ettirmeye çalışmak gibi düşünün; onu bir yüzey üzerinde yuvarlayabilirsiniz, ancak alıp serbestçe hareket ettiremezsiniz" diye açıkladılar.

2024 Ulusal Bilim Vakfı KARİYER Ödülü tarafından finanse edilen Tian ve ekibi, görünmez yakalayıcılar gibi birlikte çalışacak şekilde ayarlanabilen, çapraz akustik dalgalar üretebilen bir çip geliştirmek için çalıştı. Bu, dalga vericisinin şeklinin yeniden tasarlanması ve çipten yayılan enerji dalgalarını yaratan elektrotların yeniden tasarlanması anlamına geliyordu.

Ekip, potansiyel tasarımları değerlendirdikten sonra gerekli ölçeğe göre çeşitli versiyonlar oluşturdu. Tian'ın ekibi bunun, farklı güç seviyelerinde çalışan akustik dalga üreten çipler tasarlamayı ve "farklı enerji profillerine sahip" dalgalar üretmeyi içerdiğini söyledi. Yeni tasarımlar aynı zamanda dalgaların faz dağılımının özelleştirilmesine de olanak tanıyarak akustik dalgaların daha önce mevcut olmayan eğilmesine, kıvrılmasına ve uyumlu hale getirilmesine olanak sağladı.

"Bu yeni mekanizma koleksiyonu, birkaç ayarlamayla geleneksel bir IDT'nin yapabileceğinden daha fazla menzil ve güçle uzun akustik enerji jetleri oluşturabilen hepsi bir arada bir cihaz olan elektronik bir çip üzerinde bir araya geldi" diye açıkladılar.

Ekip, özelleştirilebilir akustik dalgalar üreterek nesneleri onlara dokunmadan hareket ettirebilen yeni bir çip oluşturmanın yanı sıra, süreçte tamamen yeni bir meta malzeme de geliştirdiklerini söyledi.

Özelleştirilebilir akustik dalga çiplerinin potansiyel uygulamalarını tartışırken araştırmacılar, dalga yönlendirme, akışkan ve parçacık manipülasyonu ve diğer mikro mühendislik uygulamalarını önerdiler. Bunlar noninvaziv cerrahi, biyosensörler ve mikrofabrikasyondaki uygulamaları içerir.

"Çalışma, akustik dalga çiplerinin noninvaziv cerrahide rol oynayabileceği veya kandan parçacıkları çekerek bir santrifüjün işini yapabileceği tıbbi alanda önemli bir potansiyele sahip" diye açıkladılar.

Tian ve meslektaşları, nesneleri dokunmadan hareket ettirebilen akustik dalga üreten bir çip için yeni potansiyel uygulamaları keşfederken tasarımlarını geliştirmeye devam ediyor ve "teknolojinin geleceği için geniş bir ufuk açıyor."

"(Çip) yeni bir kumaş türünden veya yeni bir dondurma tadından daha fazlasıdır" sonucuna vardılar. "Akustik enerjiyi yeniden şekillendirerek işlevini değiştirebilecek malzeme ve akustik ile tasarlandı."

Çalışma “Çip üzerinde fazlı interdigital metamalzemeler yüzey akustik dalgalarının, mikroakışkanların ve mikro/nano nesnelerin çok yönlü manipülasyonunu mümkün kılar” idi yayınlandı içinde Doğa İletişimi.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].