TWEEZERS OF SOUND : DES CHERCHEURS CRÉENT UNE TECHNOLOGIE DE MANIPULATION D’OBJETS PAR DES ONDES SONORES
Des chercheurs de l’Université Métropolitaine de Tokyo ont développé une nouvelle technologie qui permet la manipulation sans contact d’objets de petite taille à l’aide d’ondes sonores. Ils ont utilisé un champ acoustique 3D généré par une matrice hémisphérique de transducteurs à ultrasons pour piéger et soulever de manière stable une petite balle en polystyrène sur une surface réfléchissante. Bien que leur technique emploie une méthode similaire à la capture de lumière dans la biologie, elle est adaptable à une plus grande gamme de tailles et de matériaux de particules.
ACOUSTIC TRAPPING : LA NOUVELLE ALTERNATIVE DE LA TECHNIQUE OPTICAL TRAPPING
La capacité de déplacer des objets sans les toucher peut sembler magique, mais dans le monde de la biologie et de la chimie, la technologie appelée optical trapping aide les scientifiques à déplacer des objets microscopiques avec de la lumière depuis de nombreuses années. En fait, la moitié du prix Nobel de physique 2018, attribué à Arthur Ashkin (1922-2020), a été en reconnaissance des réalisations remarquables de cette technologie. Cependant, l’utilisation de la lumière laser n’est pas sans failles, notamment les limites imposées aux propriétés des objets qui peuvent être déplacés.
C’est là qu’intervient l’acoustic trapping, une alternative qui utilise les ondes sonores plutôt que les ondes optiques. Les ondes sonores peuvent être appliquées à une plus grande gamme de tailles et de matériaux d’objets, de sorte que la manipulation réussie est possible pour des particules de taille millimétrique. Bien que les techniques de levitation et de manipulation acoustiques ne soient pas aussi anciennes que leurs homologues optiques, elles présentent un potentiel exceptionnel pour les environnements de laboratoire et bien au-delà. Cependant, les défis techniques à surmonter sont importants. En particulier, il n’est pas facile de contrôler individuellement et avec précision de vastes matrices de transducteurs ultrasonores en temps réel, et d’obtenir les bons champs sonores pour soulever des objets loin des transducteurs eux-mêmes, en particulier près des surfaces qui réfléchissent le son.
UNE NOUVELLE APPROCHE DE LÉVITATION DE PARTICULES
Les chercheurs Shota Kondo et Kan Okubo de l’Université Métropolitaine de Tokyo ont proposé une nouvelle approche pour soulever des objets de taille millimétrique sur une surface réfléchissante en utilisant une matrice hémisphérique de transducteurs. Leur méthode de commande de la matrice ne nécessite pas une adresse complexe des éléments individuels. Au lieu de cela, ils divisent la matrice en blocs gérables et utilisent un filtre inverse qui trouve la meilleure phase et amplitude pour les piloter afin de créer un seul piège à une certaine distance des transducteurs eux-mêmes. En ajustant la manière dont ils commandent les blocs au fil du temps, ils peuvent changer la position de leur champ cible et déplacer la particule qu’ils ont piégée. Leurs résultats sont étayés par des simulations des champs acoustiques 3D créés par les matrices, ainsi que par leurs expériences avec une boule en polystyrène.
Bien que des défis demeurent pour maintenir les particules piégées et stables, cette nouvelle technologie passionnante promet de grands progrès pour transformer l’acoustic trapping d’une curiosité scientifique en un outil pratique en laboratoire et dans l’industrie.
| Les auteurs | Date de publication | Titre de l’article | Source |
|---|---|---|---|
| Inconnu | Inconnu | “Tweezers of sound” can pick objects up without physically touching them | Science Daily |
| Inconnu | Inconnu | Researchers use sound to move objects of different sizes | EurekAlert! |
