Naukowcy z University of Technology w Sydney oraz University of New South Wales zaprezentowali sposób na precyzyjne sterowanie cząsteczkami z użyciem fal ultradźwiękowych. Członkowie zespołu wzięli pod uwagę nie tylko kształt cząsteczki, ale i jej wpływ na pole akustyczne.
Czytaj też: Nadchodzą jeszcze lepsze komputery kwantowe. To zasługa konkretnego rozwiązania
O szczegółach sprawy możemy przeczytać na łamach Physical Review Letters. Dokonania badaczy powinny przełożyć się na postępy w kontekście badań nad komórkami biologicznymi czy materiałami akustycznymi.
Wykorzystując właściwość zwaną sprzężeniem Willisa, pokazujemy, że asymetria zmienia siłę i moment obrotowy wywierany na obiekt podczas lewitacji oraz przesuwa miejsce “uwięzienia”. Ta wiedza może być wykorzystana do precyzyjnego sterowania lub sortowania obiektów, które są mniejsze niż długość fali ultradźwiękowej. W szerszym sensie, proponowany przez nas model oparty na kształcie i geometrii zbliży do siebie dwie modne dziedziny bezkontaktowej manipulacji ultradźwiękowej i meta-materiałów (materiałów skonstruowanych tak, by miały właściwości niewystępujące w naturze). wyjaśnia Shahrokh Sepehrirahnama, Biogenic Dynamics Lab
W przyszłości odnotowane obecnie osiągnięcia powinny przełożyć się na możliwość badania dynamicznych właściwości materiałowych wielu obiektów biologicznych. W grę wchodzą między innymi wyrostki robaczkowe owadów oraz ich skrzydła, a także nogi termitów. Na przykład termity są bardzo wrażliwe na wibracje i mogą komunikować się z ich wykorzystaniem, podczas gdy mrówki mogą przenosić wielokrotnie większą masę ciała i opierać się znacznym siłom. Nawet skrzydła pszczoły, które wydają się stosunkowo delikatne, okazują się wytrzymałe i elastyczne w jednym.
Czytaj też: Ten rewolucyjny materiał jest trudny w produkcji. Najnowsze odkrycie może to zmienić
Jak dodają autorzy, lepsze zrozumienie specyficznej dynamiki strukturalnej tych obiektów powinno doprowadzić do opracowania nowych materiałów, dla których inspiracją będzie natura. Te mogłyby natomiast zostać wykorzystane w budownictwie, obronności czy projektowaniu czujników.
