Spójrzcie na ten lewitujący, trójwymiarowy hologram królika. Wyjaśniamy, jak powstał

Fale ultradźwiękowe można wykorzystać na wiele sposobów, a jeden z nich służy do akustycznego lewitowania przedmiotów w celu tworzenia ekranów przypominających hologramy.

Owocem stosowania tej technologii jest między innymi trójwymiarowy królik. Przełomowy jest w jego przypadku fakt, że jak do tej pory lewitacja akustyczna była możliwa do zrealizowania wyłącznie w pustych pomieszczeniach. Nowy algorytm może natomiast dostosować fale dźwiękowe tak, by w razie napotkania przeszkody mogły utrzymać obiekt w powietrzu.

Czytaj też: Naukowcy doprowadzili do lewitacji lodowego krążka. Zjawisko Leidenfrosta wszechstronniejsze niż sądzono

Bo choć fale dźwiękowe mogą zostać skonfigurowane w celu unoszenia pewnych obiektów, to zazwyczaj problemy pojawiały się, gdy w polu widzenia pojawiał się inny przedmiot. Ten miał oczywiście tendencję do odbijania bądź rozpraszania fal. Ryuji Hirayama z University College London i jego współpracownicy już wcześniej doprowadzili do lewitacji trójwymiarowych kształtów, a teraz dokonali dalszych postępów. Ich technika obliczeniowa umożliwia bowiem unoszenie i sterowanie obiektami nad wyboistymi powierzchniami i to w obecności innych przedmiotów.

Artykuł na ten temat trafiły na łamy Science Advances i wyjaśnia, jak 256 niewielkich głośników ułożonych w siatkę pomogło w lewitowaniu obiektów za pomocą precyzyjnie emitowanych fal ultradźwiękowych. Kiedy te ostatnie wchodziły w kontakt z obiektami, które zazwyczaj prowadziły do rozpraszania fal, algorytm komputerowy błyskawicznie dostosowywał ich kształt, aby utrzymać wybrany przedmiot w powietrzu.

Do lewitacji akustycznej wykorzystano 256 głośników

Skuteczność opisywanej metody została wykazana za sprawą wydrukowanego w 3D małego plastikowego królika. Później do akcji wkroczyły też inne obiekty, lecz w każdym przypadku końcowy rezultat był równie imponujący. Członkowie zespołu badawczego mogli na przykład sprawić, by podświetlane kulki latały wokół królika przyjmując kształt motyla, którego wirtualne skrzydła można było kontrolować przy pomocy ruchów palców. W innym przypadku naukowcy wywołali lewitację kropli farby nad szklanką z wodą. Potwierdziło to możliwość zastosowania ich algorytmu względem obiektów, które mogą zmieniać kształt.

Czytaj też: Naukowcy poprawili druk 3D z metalu. Wydruki stały się znacznie trwalsze

Jak wykorzystać te osiągnięcia w praktyce? Wystarczy sobie wyobrazić wszelkiej maści wystawy, na przykład w muzeach czy galeriach sztuki. W grę wchodzi też reklama różnego rodzaju produktów, a nawet zastosowanie w inżynierii chemicznej, gdzie fale dźwiękowe mogłyby posłużyć do mieszania materiałów bez konieczności ich dotykania. Sami autorzy zamierzają natomiast udoskonalić swoją metodę tak, by umożliwiała sterowanie obiektami znajdującymi się w powietrzu za pomocą dźwięku, gdy wszystkie inne przedmioty w pomieszczeniu poruszają się w nieprzewidywalny sposób.