Новое устройство использует ультразвуковые волны, чтобы заставить частицы перемещаться в воздухе, – пишет sciencenews.org со ссылкой наProceedings of the National Academy of Sciences. В отличие от других устройств, которые также используют звуковое излучение для манипулирования веществом, новая система может перемещать несколько объектов в разных направлениях одновременно.

Эта технология может собирать микроэлектронику или перемещать небольшие предметы в человеческом теле в рамках медицинского вмешательства.

В новом устройстве два массива из 256 динамиков, каждый шириной около 1 сантиметра, обращены друг к другу и находятся на расстоянии 23 сантиметра. Динамики излучают звуковые волны на частотах, слишком высоких, чтобы их слышать, создавая сложное звуковое поле между двумя массивами. Это звуковое поле имеет области высокой интенсивности, которые отталкивают частицы, и очаги относительного покоя, которые задерживают частицы. Регулируя порядок высвобождения ультразвуковых волн из каждого динамика, исследователи могут перемещать спокойные области, притягивающие частицы, в трех измерениях.

В то время как лазерный пинцет может управлять микроскопическими объектами, звуковые волны могут поднимать грузы размером от микрометра до сантиметра. Звуковые волны нового устройства мощностью 40 килогерц позволяют перетаскивать до 25 пенопластовых шариков (каждый от одного до трех миллиметров в поперечнике) одновременно. Будущая версия, которая будет излучать еще более высокие частоты, сможет захватывать более мелкие объекты, такие как клетки (микрометры в поперечнике).

«Способность устройства перемещать множество частиц во всех трех измерениях представляет собой «превосходный прогресс» в технологии акустической левитации», – говорит Кристина Деморе – специалист по ультразвуковым исследованиям в Научно-исследовательском институте Саннибрук в Торонто, не принимавшая участия в работе.

Поскольку звуковые волны проходят через ткани, акустический пинцет сможет когда-нибудь доставить лекарства в определенные органы, очистить почки от камней или имплантировать медицинские устройства в новые места внутри тела, – сказал соавтор Брюс Дринкуотер – инженер из Бристольского университета в Англии.

По словам соавтора Асиера Марзо – ученого в Государственном университете Наварры в Памплоне (Испания), эта технология может также облегчить создание мельчайших микроэлектронных компонентов. Также его можно будет использовать для манипулирования левитированными частицами в свободно движущихся трехмерных изображениях будущего, например, такого – принцесса Лея в Звездных войнах.