《自然》科學家3D打印聲全息圖 | 化工中間體 |
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發布時間:2021-05-09
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為您介紹《自然》科學家3D打印聲全息圖。本周《自然》發表的一篇論文報告了一種全新的制造3D復合聲場的辦法—聲全息圖,用以通過非接觸的方式操控液體和空氣中的物體。
3D復合聲場研究
該研究描述的辦法既快又便宜:將3D打印的塑膠底片置于超聲揚聲器前面,這樣制造出的聲場比運用現有技術制造出的精密100多倍,這或有助于改善醫療成像并推動超聲的新應用。
聲音,尤其是超聲,可用于通過非接觸的方式操控液體和空氣中的物理。但是,目前的辦法一般需要類似揚聲器設備一樣的換能器(將電信號轉化為聲音)陣列,要小心翼翼地將它們連貫起來并進行控制,以形成所需的3D聲場,但是可生成聲場的規模和復雜度均受限。
3D打印聲全息圖的劣勢
德國馬普學會智能系統所的Peer Fischer及同事使用3D打印機制造了塑膠底片——聲全息圖,將其置于單個換能器之前能夠扭轉聲波,以制造所需的聲場。他們使用該系統迫使懸浮于水中的微粒匯聚形成類似“和平鴿”一樣的圖像。他們還表示,能夠使用該系統沿著特定門路,移動液體中的物體,也能夠將液滴懸浮于空氣中。作者提出,他們的聲全息圖使快速制造復合聲場成為可能,所得聲場可適用于超分辨率成像、局部加熱和個體化用藥。