“Pinzette” sonore per manipolare gli oggetti senza toccarli

Credito: Tokyo Metropolitan University

La tecnologia per manipolare, ad esempio per sollevare, gli oggetti senza neanche toccarli e senza far ricorso ad elementi magnetici avanza sempre di più. Stavolta è uno studio condotto da ricercatori dell’Università Metropolitana di Tokio a suggerire che il settore è più vivo che mai.

Pinzette acustiche

I ricercatori hanno creato delle “pinzette acustiche” tramite le quali possono sollevare delle piccole particelle facendo solo uso delle onde sonore. È da tempo che il team dell’università giapponese sta lavorando a questo progetto ma uno dei difetti principali di questa tecnologia risiede nell’instabilità delle stesse pinzette. Ora i ricercatori hanno fatto ricorso ad un algoritmo particolare, uno di tipo “adattivo” per capire come controllare al meglio le pinzette. Sono inoltre riusciti a miniaturizzarle ancora di più, una cosa che potrebbe permettere a questa tecnologia di essere utilizzata in settori ancora più vari, finanche nello spazio. Ad esempio si potrebbe pensare di manipolare oggetti che non possono essere toccati per evitare una contaminazione.

Due fasi per il sollevamento

Il team, per rendere stabile il dispositivo, ha ideato due fasi per il sollevamento degli oggetti: una “in fase”, che si rivela migliore per spostare con grossa accuratezza le singole particelle, e una “fuori fase”, maggiormente adatta per trasportare le particelle verso la zona centrale. Utilizzando queste due modalità si ottiene un sollevamento molto più controllato istabile.

Onde sonore esercitano una forza fisica

La tecnologia sfrutta il fatto che le onde sonore esercitano comunque una forza fisica. Il concetto è facilmente spiegabile pensando agli altoparlanti: alla giusta frequenza e a determinate ampiezze sonore, si possono letteralmente far “levitare” gli oggetti (naturalmente leggeri) solo con il suono e senza alcun contatto. La tecnologia si rivela particolarmente utile per manipolare oggetti molto piccoli, quelli di dimensioni millimetriche. Per fare questo si usano dispositivi dotati di piccoli trasduttori ad ultrasuoni. Questi trasduttori possono essere azionati tramite specifici algoritmi che possono applicare diversi campi di pressione sonora.

Note e approfondimenti

  1. Improved mid-air acoustic tweezers using adaptive phase and amplitude control – IOPscience (DOI: 10.35848/1347-4065/ac51c4)

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