تبدیل صدا به اشیاء سه بعدی با استفاده از هولوگرام‌های آکوستیک

دانشمندان “هولوگرام‌های آکوستیک” ساخته اند که می‌تواند ماده را با استفاده از صدا به اشیاء سه بعدی تبدیل کند.

به گزارش مجله خبری نگار، این تکنیک با انواع مختلفی از ذرات و حتی سلول‌های زنده کار می‌کند و امکان چاپ سه بعدی جدیدی را فراهم می‌کند که سریع و بدون تماس است.

صدا به صورت امواج مکانیکی وجود دارد که در یک محیط مانند هوا یا آب حرکت می‌کنند. این امواج می‌توانند به سطوحی که به آن‌ها برخورد می‌کنند فشار وارد کنند، اگرچه این نیرو به قدری کوچک است که ما معمولاً فقط وقتی متوجه می‌شویم که روی پرده گوشمان اعمال شود. اما دانشمندان در آزمایشات خود امواج فراصوت با فرکانس بالا برای بلند کردن اجسام کوچک، ایجاد محیط‌های صوتی پیچیده یا افزودن حس لامسه به هولوگرام‌های مرئی، دستکاری کردند.

برای مطالعه جدید، دانشمندان در ماکس پلانک و دانشگاه هایدلبرگ کاربرد جدیدی را برای اموج فرا صوت بررسی کردند تا بلوک‌های ساختمانی کوچک را به روش‌های دقیق برای ساخت اشیاء سه بعدی جابجا کنند.

آن‌ها از صفحات چاپ سه بعدی استفاده کردند که به طور ویژه برای تولید میدان صوتی خاص طراحی شده بودند. ترکیب چند عدد از این صفحات با طرح‌های مختلف می‌تواند یک هولوگرام آکوستیک به شکل سه بعدی خاص ایجاد کند. به نوعی مانند یک قالب نامرئی عمل می‌کند بدین شکل که وقتی این هولوگرام امواج فرا صوت بر روی ذرات معلق در مایع به کار می‌رود، امواج فشار با قدرت‌های مختلف در مناطق مختلف اعمال می‌شود، تا زمانی که ذرات به شکل دقیق ۳ بعدی مورد نظر به هم آمیخته شوند.

در آزمایشات، این تیم توانست با استفاده از موادی مانند دانه‌های شیشه ای، هیدروژل و حتی سلول‌های بیولوژیکی، اشکالی مانند کبوتر، شکل ۸ و مارپیچ ایجاد کند.

چند مزیت بالقوه برای این تکنیک وجود دارد. این می‌تواند سریعتر و کارآمدتر باشد، زیرا در یک مرحله کار را به پایان می‌رساند، درحالی که چاپ سه بعدی معمولی یک شی را لایه به لایه می‌سازد. از آنجایی که ذرات نیازی به لمس فیزیکی ندارند، روی سلول‌های بیولوژیکی ملایم‌تر عمل می‌کنند و باعث می‌شود برای ایجاد بافت‌ها و اندام‌ها عالی عمل کنند.

پیر فیشر، نویسنده این مطالعه گفت: این فرایند می‌تواند برای چاپ زیستی بسیار مفید باشد. سلول‌هایی که در آنجا استفاده می‌شوند در طول فرآیند به‌خصوص به محیط حساس هستند.

این تیم می‌گوید که کار آینده می‌تواند راه‌هایی را برای بهبود این تکنیک از جمله استفاده از صفحات هولوگرام بیشتر، فرکانس‌های بالاتر امواج فراصوت و مواد مختلف بررسی کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری