Τετάρτη, 17 Οκτωβρίου 2018

Μέθοδος αιώρησης μέσω υπερήχων «μετ’ εμποδίων». SoundBender levitates objects by curving sound waves around obstacles

Το Soundbender, που αναπτύχθηκε από τον καθηγητή Σριράμ Σουμπραμανιάν, τον Dr.Τζιανλούκα Μεμόλι και τον Dr. Ντιέγκο Μαρτίνεζ Πλασέντσια, είναι ικανό να παράγει δυναμικές ακτίνες που κάμπτονται, επιτρέποντας τόσο την αιώρηση μικρών αντικειμένων, όσο και απτικό feedback γύρω από ένα εμπόδιο. SoundBender is an acoustic levitation device that can bend sound waves around obstacles. Credit: University of Sussex

Τεχνολογία η οποία μπορεί να κάμπτει ηχητικά κύματα γύρω από ένα εμπόδιο και να προκαλεί αιώρηση ενός αντικειμένου το οποίο βρίσκεται από πάνω του ανέπτυξαν ερευνητές του University of Sussex.

Το Soundbender, που αναπτύχθηκε από τον καθηγητή Σριράμ Σουμπραμανιάν, τον Dr.Τζιανλούκα Μεμόλι και τον Dr. Ντιέγκο Μαρτίνεζ-Πλασέντσια, είναι ικανό να παράγει δυναμικές ακτίνες που κάμπτονται, επιτρέποντας τόσο την αιώρηση μικρών αντικειμένων, όσο και απτικό feedback γύρω από ένα εμπόδιο. Σύμφωνα με ανακοίνωση του πανεπιστημίου, πρόκειται για μια παγκόσμια πρωτιά που υπερνικά δύο βασικούς περιορισμούς προηγουμένων τεχνολογιών αιώρησης μέσω υπερήχων, οι οποίες δεν επέτρεπαν τη δημιουργία ηχητικών πεδίων αντίστοιχης πολυπλοκότητας και δεν ήταν σε θέση να παρακάμπτουν εμπόδια ανάμεσα στους πομπούς και στο αιωρούμενο αντικείμενο.

«Είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για την αιώρηση μέσω υπερήχων, ξεπερνά ένα σημαντικό πρόβλημα που εμπόδιζε την ανάπτυξη σε αυτόν τον κλάδο. Πετύχαμε απίστευτα δυναμικό και αποκριτικό έλεγχο, οπότε οι ρυθμίσεις σε πραγματικό χρόνο είναι μόλις ένα βήμα μακριά» σημείωσε ο Μεμόλι.

Οι ερευνητές ξεπέρασαν τα εμπόδια αυτά αναπτύσσοντας ένα υβριδικό σύστημα, το οποίο επιτρέπει στον χρήστη να βιώνει απτικό feedback γύρω από ένα αντικείμενο, να προκαλεί αιώρηση γύρω από ένα εμπόδιο και να ελέγχει μη στερεά αντικείμενα- όπως π.χ. το να αλλάζει την κατεύθυνση της φλόγας ενός κεριού.

«Το project αυτό μας προσέλκυσε εξαιτίας των ομοιοτήτων μεταξύ της οπτικής ολογραφίας και της ακουστικής. Ωστόσο, επρόκειτο για ένα θαυμάσιο ταξίδι ανακάλυψης» τόνισε ο Dr. Μαρτίνεζ-Πλασέντσια.

This video demosntrates SoundBender a system that combines ultrasound transducer arrays with acoustic metamaterials to create self-bending beams. SoundBender can create dynamic features for levitation or haptics above passive props.

Γενικότερα, το πλεονέκτημα της αιώρησης μέσω υπερήχων, έναντι άλλων τεχνικών, είναι πως δεν απαιτεί συγκεκριμένες φυσικές ιδιότητες (μαγνητισμός, ηλεκτρισμός κ.ά.) στα αντικείμενα, οπότε και μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα πολύ μεγάλο εύρος υλικών, περιλαμβανομένων υγρών και τροφίμων. Επίσης, το συγκεκριμένο υβριδικό σύστημα επιτρέπει σειρά εφαρμογών, από εκπαιδευτικές εμπειρίες σε μουσεία μέχρι επιτραπέζια με νέα επίπεδα διάδρασης, έλεγχο κίνησης σε μη στερεά αντικείμενα κ.ά.