PAP nauka i zdrowie
Użytkownik:
Hasło:
Astronomowie wykryli dwie podobne do Ziemi planety krążące wokół gwiazdy Teegardena ...     Wariant genu może skłaniać do nadużywania marihuany ...     Bakterie jelitowe kształtują dziecięcy temperament ...     “Dobre” bakterie też mogą zaszkodzić ...     Szesnaście polskich uczelni w prestiżowym QS World University Ranking ...     Antydepresanty obniżają poziom empatii ...     MZ: 63 mln zł dla szpitali i ratownictwa lotniczego ...     Wellcome Trust: niewielkie zaufanie do szczepionek to „globalny kryzys” (korekta) ...     Krosno/ Na dachu centrum handlowego powstała miejska pasieka ...     Zbadano najwcześniejsze zderzenie galaktyk ...    

Ultradźwiękowa lewitacja


Naukowcy nauczyli się wykorzystywać ultradźwięki do precyzyjnego unoszenia w powietrzu niewielkich obiektów. Metodę tę będzie można wykorzystać na przykład w badaniach biologicznych, do manipulowania komórkami.

Jak wyjaśniają specjaliści z University of Bristol, dźwięk może wywierać siłę na materialne obiekty. Przy odpowiednim natężeniu fal ultradźwiękowych można nawet stworzyć pole zdolne do przenoszenia różnorodnych, niewielkich przedmiotów.

Na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Science” badacze przedstawili system, który wytwarza złożone ultradźwiękowe fale zdolne do jednoczesnego chwytania i przesuwania wielu małych obiektów.

Urządzenie działa podobnie do tzw. optycznej pęsety, za którą w tym roku przyznano Nagrodę Nobla z fizyki. W pęsecie takiej wykorzystuje się lasery to przesuwania mikroskopijnych obiektów.

Zdaniem autorów nowej pracy, „akustyczna pęseta” ma jednak wiele przewag nad optyczną. Po pierwsze lasery mogą działać tylko w przezroczystych ośrodkach, co komplikuje ich użycie w żywych tkankach. Tymczasem ultradźwięki przenikają przez materię (dlatego stosuje się w badaniach USG).

Inna przewaga polega na tym, ze dźwięk oddziałuje na przesuwane obiekty aż 100 tys. razy bardziej efektywnie niż światło lasera.

„Optyczna pęseta to fantastyczna technologia, jednak wykorzystując ją, zawsze trzeba się zbliżyć do zabicia komórek, którymi się manipuluje. Akustyczna wersja pozwala natomiast na generowanie sił w tej samej skali ale przy znacznie niższej energii” - wyjaśnia prof. Bruce Drinkwater z University of Bristol. „Istnieje wiele zastosowań manipulacji komórkami i system akustyczny jest do tego idealny” - dodaje specjalista.

Aby zademonstrować precyzję działania swojego wynalazku, naukowcy umieścili dwie milimetrowej wielkości kulki na końcach nici i z pomocą akustycznej pęsety „wszyli” tę nić w kawałek materiału.

W tej chwili urządzenie pozwala na manipulowanie w trzech wymiarach 25 unoszonymi w powietrzu elementami. Badacze liczą jednak na to, że już w ciągu roku uda im się dostosować urządzenie do manipulowania obiektami zawieszonymi w wodzie, a krótko potem do pracy z tkankami.

Możliwości wykorzystania pomysłu jest jednak więcej.

„Elastyczność fal ultradźwiękowych pozwala nam na manipulacje w mikrometrowej skali, aby przesuwać komórki wewnątrz otrzymanej techniką trójwymiarowego druku struktury lub wewnątrz żywej tkanki. Jednak możemy pracować także w większej skali, aby na przykład poddać lewitacji pozwalające na ich dotykanie piksele układające się w powietrzu w różne obiekty” - o możliwych zastosowaniach systemu opowiada dr Asier Marzo, jeden z twórców wynalazku.

Takie obiekty byłyby widoczne dla różnych osób patrzących na nie pod różnymi kątami i pozwalałyby na to, aby je dotykać, chwytać np. ręką i przesuwać. „Jesteśmy przyzwyczajeni do dwuwymiarowych pikseli zamkniętych w naszych monitorach, ale chcielibyśmy zobaczyć technologię, dzięki której obiekty są złożone z namacalnych pikseli, które unoszą się w powietrzu” - dodaje badacz.

Więcej informacji:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/ef-ust121918.php (PAP)

mat/ ekr/




Copyright Copyright © PAP SA 2011 Materiały redakcyjne, fotografie, grafy, zdjęcia i pliki wideo pochodzące z serwisów PAP stanowią element baz danych, których producentem i wydawcą jest Polska Agencja Prasowa S.A z siedzibą w Warszawie, i chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych. Z zastrzeżeniem przewidzianych przez przepisy prawa wyjątków, w szczególności dozwolonego użytku osobistego, ich wykorzystywanie dozwolone jest jedynie po zawarciu stosownej umowy licencyjnej. PAP S.A. zastrzega, iż dalsze rozpowszechnianie materiałów, o których mowa w art. 25 ust. 1 pkt. b) ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych, jest zabronione.