3Dプリント音響ホログラムシステムがより早く、より安価に

3Dプリント音響ホログラムシステムがより早く、より安価に
この投稿は Little Soft Bear によって 2016-9-22 09:30 に最後に編集されました。

21日、英科学誌ネイチャーに掲載された工学論文は、3Dプリンターを使ってプラスチックフィルムを作るという、3D複合音場、音響ホログラムを製造する新しい方法を報告した。生成された音場は、液体や空気中の物体を非接触で操作できる。既存の技術で生成された音場より100倍以上も正確で、より速く、より安価である。この成果は、医療用画像の改善や超音波の新しい応用の促進に役立つだろう。
理論的には、音、特に超音波は、液体や空気中の物体を操作するための非接触の方法として使用できます。しかし、現在の方法では一般的に、スピーカーデバイスと同様に、電気信号を音に変換するトランスデューサーの配列が必要です。望ましい 3D 音場を作り出すためにこれらを接続して制御する際には細心の注意を払う必要があり、生成される音場のサイズと複雑さにはいくつかの制限があります。

今回、ドイツのマックス・プランク知能システム研究所の研究員ピエール・フィッシャー氏とその同僚は、音響ホログラムを単純に生成した。彼らは3Dプリンターを使ってプラスチックフィルムを作り、それを単一のトランスデューサーの前に置くと音波を変えて、希望する音場を作り出すことができた。実験では、研究者らは音響ホログラムシステムを使用して、水中に浮遊する粒子を強制的に収束させ、飛んでいる平和の鳩に似た画像を形成した。
研究者らは、このシステムは液体中の物体を特定の経路に沿って移動させたり、水滴を空中に浮かせたりするのに使用できると述べている。著者らは、音響ホログラムによって、超解像イメージング、局所加熱、個別化医療に使用できる複合音響場を迅速に製造できるようになると示唆している。

オーストラリアのモナシュ大学のエイドリアン・ニールド氏は、この論文に付随するニュースと意見記事の中で、研究者らが簡単な実験装置を使って非常に複雑で洗練された音響ホログラムを作成したと述べ、これは微小な物体の操作に使用できるだけでなく、医療分野でも大きな可能性を秘めていると語った。


ホログラフィック技術は、物体間のつながりや変化、因果関係を三次元空間に表示し、光波や音波によって生成される「蜃気楼」の中に物体の画像やその他の情報を復元する技術です。従来の複合音場生成技術は複雑で、操作が面倒で、音場の規模も限られています。本稿で紹介する新技術は、初期操作時間を大幅に短縮するだけでなく、制御精度を数百倍に高め、実験室レベルを産業レベルにほぼ直接アップグレードします。南極熊3Dプリントネットワークにご注目ください。

出典:科学技術日報 - 中国科学技術ネットワーク

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