Ologrammi acustici

Questa piccola barchetta di carta viene messa in moto da un “ologramma acustico”. Le increspature sulla superficie dell’acqua sono generate da onde ultrasoniche emanate da una cassa posizionata al di sotto della sua superficie. Prima di raggiungere la superficie dell’acqua, queste onde acustiche passano però attraverso una piastra ad ologramma, questo video di Nature ci spiega di che cosa si tratta e come può permettere di controllare il moto di oggetti usando il suono.

Questa piastra è composta da parti di diverso spessore: dove la piastra è più spessa le onde acustiche impiegano più tempo ad attraversala, creando una distorsione. Queste onde raggiungono la superficie dell’acqua e formano così le forme delle creste nell’acqua. Qui minuscoli e piccoli movimenti, simili a quelli di una ola, permettono di mettere in moto la barca secondo lo schema desiderato.

Usando questa tecnica, i ricercatori possono creare qualsiasi tipo di schema desiderato, come la forma di rondine mostrata nel video. Usando i computer per elaborare gli schemi desiderati viene generata la forma della piastra ad ologramma. Quindi una stampante 3D produce la piastra a partire dai dati elaborati. In questo caso, le onde ultrasoniche che passano attraverso la piastra muovono le particelle sospese in acqua rivelando la forma della rondine.

Lo stesso principio si può applicare anche per le strutture 3D, oltre che per le superfici. Proiettando le onde ultrasoniche in aria è possibile fare vibrare questa nella forma desiderata. Per quanto non sia possibile vedere l’effetto ad occhio nudo, possiamo osservarlo aggiungendo semplicemente delle gocce d’acqua: le molecole d’aria in vibrazione mantengono sospese in aria le gocce d’acqua. L’effetto è ancora più impressionante se spruzziamo l’intera zona con l’acqua, rivelando più in dettaglio la forma dell’ologramma.

Effetti simili sono stati già ottenuti in passato, usando delle matrici di piccole casse ultrasoniche senza piastra ad ologramma. Regolando adeguatamente le singole casse i ricercatori sono riusciti a sospendere e muovere piccole sfere. Tuttavia per poter ottenere schemi di movimento più complessi e precisi richiederebbe un numero molto elevato di casse. L’utilizzo della piastra ad ologramma permette un grado di precisione simile a quello che si potrebbe ottenere con 20000 piccole casse.

Si spera che un giorno tecniche simili possano essere utilizzate in medicina; i medici utilizzano già gli ultrasuoni come terapia per i calcoli renali, tecniche simili potrebbero permettere ai dottori di concentrare gli effetti di ultrasuoni in modo molto preciso.

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