Акустические волны — это невидимые «переносчики» информации. Благодаря им мы слышим голоса людей, автомобильные гудки и музыку. Но у звуковых волн есть и другая способность — они могут воздействовать на физические объекты. Например, заставляют вибрировать предмет, размещенный на концертном динамике. Таким образом, звук можно использовать не только для передачи информации, но и как инструмент для перемещения объектов.
В Nature Communications описана технология, которая позволяет направлять акустические волны так точно, что они перемещают крошечные частицы и потоки жидкости, словно невидимый манипулятор.
Исследователи полностью переработали устройство, которое генерирует волны — изменили форму излучателя и электроды, отвечающие за распределение энергии. Теперь волны можно настраивать — изгибать, переплетать и направлять.
Получился универсальный чип, который работает как гибкий энергетический инструмент. Он задает разные мощностные режимы, создает протяженные узкие потоки и точечные импульсы. Это метаматериал — структура, которая преобразует акустическую энергию в заранее заданную форму. Такой подход ранее был недоступен для микросистем.
Акустические волны на чипе способны выделять отдельные клетки из жидкости, словно мягкая центрифуга. Можно сортировать частицы крови, не разрушая их. Для биосенсоров это шанс работать с молекулами быстро и бережно. В неинвазивной хирургии — воздействовать на ткани без разрезов. На производствах — управлять потоками жидких материалов. Даже охлаждение микросхем можно провести направленной энергией, не касаясь поверхности.
Вместо привычного действия «по площади» звук здесь ведет себя почти как механический инструмент, но без контакта. Технология уже показала многообещающие результаты, и дальнейшие эксперименты обещают расширить круг ее приложений.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что новое устройство передает квантовые сигналы при комнатной температуре.
