Звуковая левитация может использоваться в медицине

Звуковым волнам нашли применение в хирургии: массив излучателей можно запрограммировать особым образом и создать с их помощью звуковое поле, которое будет удерживать объекты, эмулируя щипцы или зажимы.

Новейшие исследования в этой области показывают, что с помощью направленного звука можно заставить объекты не только левитировать, но и перемещаться. Профессор Брюс Дринкуотер из Университета Бристоля считает, что такие системы в будущем можно применять для сшивания травм внутренних органов и доставки лекарственных препаратов к конкретным органам. «Такая система добавляет гибкости — появилось еще несколько пар рук, способных перемещать предметы и выполнять сложные процедуры», — говорит он.

В системе используются ультразвуковые излучатели, работающие в неслышимом для человека диапазоне частот. За счет увеличения громкости ученые смогли создать достаточно сильное звуковое поле, способное перемещать небольшие объекты. Система состоит из 256 излучателей и может работать одновременно с несколькими объектами с высокой точностью.

Спектр задач, решаемых акустическими щипцами, схож с оптическими щипцами (они выиграли Нобелевскую премию 2018 года), использующими лазер для перемещения объектов. Особенность заключается в том, что лазерные лучи распространяются только в прозрачной среде, в то время как звуковое поле уже долгое время используется в работе с биологическими тканями. Также усилие, с которым акустические шипцы перемещают объекты, намного ниже, чем у оптических шипцов, как и риск повреждения объекта.

Для демонстрации своей системы ученые поместили две пенопластовые сферы диаметром в миллиметр на нить и с помощью массива динамиков пришили эту нить к ткани. Единовременно массив может контролировать до 25 таких сфер.

Подготовлено по материалам портала "Stereo & Video", декабрь 2018 г. www.stereo.ru