2024-06-25 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)
EPFLのロマン・フルーリーと研究チームは、音波を用いて制御されていない動的な環境で物体を移動させる新しい方法を開発しました。この方法は、物体の位置情報だけで音波が物体を動かします。実験では、タンク内の水面に浮かぶピンポン玉を音波で誘導し、その位置はカメラとマイクロフォンでリアルタイムに追跡されました。この方法は、音波を利用して物体を非接触で操作できるため、バイオメディカルや組織工学の応用において有望です。研究チームは、超音波を用いて細胞を操作する実験を計画しています。
＜関連情報＞
- https://actu.epfl.ch/news/moving-objects-precisely-with-sound-2/
- https://www.nature.com/articles/s41567-024-02538-5
不均質で動的な媒質中の物体移動のための波動運動量形成 Wave-momentum shaping for moving objects in heterogeneous and dynamic media
Bakhtiyar Orazbayev,Matthieu Malléjac,Nicolas Bachelard,Stefan Rotter & Romain Fleury
Nature Physics Published:21 June 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41567-024-02538-5
Abstract
Light and sound waves can move objects through the transfer of linear or angular momentum, which has led to the development of optical and acoustic tweezers, with applications ranging from biomedical engineering to quantum optics. Although impressive manipulation results have been achieved, the stringent requirement for a highly controlled, low-reverberant and static environment still hinders the applicability of these techniques in many scenarios. Here we overcome this challenge and demonstrate the manipulation of objects in disordered and dynamic media by optimally tailoring the momentum of sound waves iteratively in the far field. The method does not require information about the object’s physical properties or the spatial structure of the surrounding medium but relies only on a real-time scattering matrix measurement and a positional guide-star. Our experiment demonstrates the possibility of optimally moving and rotating objects to extend the reach of wave-based object manipulation to complex and dynamic scattering media. We envision new opportunities for biomedical applications, sensing and manufacturing.
