Des « pinces acoustiques » pour saisir des objets en utilisant uniquement des ondes sonores
Cette technologie pourrait être utilisée pour faire léviter de minuscules objets pour des applications médicales.
Des scientifiques de l’université métropolitaine de Tokyo (TMU) au Japon ont mis au point une nouvelle méthode pour faire léviter et manipuler de petits objets en utilisant uniquement des ondes sonores, explique un communiqué de presse.
L’équipe a réussi à faire s’élever des objets sur des surfaces réfléchissantes en utilisant la lévitation acoustique, ce qui pourrait conduire à de nouvelles technologies permettant de déplacer et de manipuler des objets physiques en utilisant uniquement le son.
Bien que cette technologie, connue sous le nom de “pinces acoustiques”, ne soit probablement jamais réalisable pour des objets plus grands ou plus lourds qu’une petite balle, elle présente un grand potentiel pour des utilisations médicales, comme le guidage d’un petit objet dans le corps humain sans contact.
La technologie des ondes sonores a montré son potentiel dans une grande variété de cas d’utilisation surprenants, ce qui signifie que nous n’avons peut-être vu que la partie émergée de l’iceberg en ce qui concerne les applications potentielles.
En 2019, par exemple, des chercheurs de l’université du Sussex ont publié un article montrant comment ils ont produit un “hologramme” en éclairant de minuscules objets manipulés par des ondes ultrasonores.
Créer un “piège à sons” fiable
Bien que le concept de pinces acoustiques ait été découvert dans les années 1980, de nombreux obstacles s’opposent à son adoption généralisée.
Les premiers concepts utilisaient des réseaux hémisphériques de transducteurs acoustiques pour créer un “piège à sons” d’ondes sonores pouvant transporter un objet. Toutefois, ces concepts n’ont jamais été en mesure de contrôler des objets de manière fiable en temps réel, car il est très difficile de créer et d’adapter le bon champ sonore au fur et à mesure que l’objet se déplace, surtout s’il se trouve à côté d’une surface qui réfléchit le son.
Pour leur étude, les ingénieurs de l’UTM ont mis au point un réseau acoustique hémisphérique capable de soulever une boule de polystyrène de 3 millimètres d’une surface réfléchissante.
Ils ont divisé leur réseau de transducteurs en blocs gérables et ont utilisé un filtre inverse qui trouve la meilleure phase et la meilleure amplitude afin de fabriquer un piège à sons.
“La phase et l’amplitude de chaque canal sont optimisées en utilisant la méthode de reproduction du son”, écrivent les scientifiques dans leur article. “Cela permet de créer un piège acoustique uniquement à l’endroit souhaité, et le pick up peut ainsi être réalisé sur la scène rigide. À notre connaissance, il s’agit de la première étude à démontrer une captation sans contact à l’aide de cette approche.”
Bien que l’équipe note qu’elle doit encore travailler pour améliorer la fiabilité de la machine, elle a le potentiel de transformer la façon dont nous utilisons le son pour manipuler de petits objets – un développement qui pourrait conduire à des applications médicales et scientifiques jusqu’alors inimaginables.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
