Des chercheurs de l'Université métropolitaine de Tokyo ont réussi à améliorer la technologie pour soulever de petites particules à l'aide d'ondes sonores. Leurs "pinces acoustiques" pouvaient soulever des objets des surfaces réfléchissantes sans contact physique, mais la stabilité restait un problème. Maintenant, en utilisant un algorithme adaptatif pour affiner la façon dont les pincettes sont contrôlées, ils ont considérablement amélioré la stabilité avec laquelle les particules peuvent être soulevées. Avec une miniaturisation plus poussée, cette technologie pourrait être déployée dans une vaste gamme d'environnements, y compris l'espace.

Comme toute personne se tenant à côté d'un haut-parleur peut en témoigner, les ondes sonores peuvent exercer une force physique réelle. Avec la bonne disposition des haut-parleurs à la bonne fréquence, amplitude et phase, il devient possible de superposer ces ondes et de créer un champ d'influence qui peut pousser, soulever et maintenir des objets physiques. Une telle technologie de pince à épiler acoustique promet une manipulation sans contact et sans contamination de petits objets.

L'année dernière, le Dr Shota Kondo et le professeur agrégé Kan Okubo de l'Université métropolitaine de Tokyo ont réalisé un soulèvement et un mouvement sans contact de particules millimétriques à l'aide d'un réseau hémisphérique de petits transducteurs à ultrasons. Les transducteurs seraient pilotés individuellement selon un algorithme unique, leur permettant de créer des champs de pression acoustique qui, en fin de compte, soulevaient et déplaçaient des objets. Cependant, la stabilité de leurs "pinces acoustiques" restait un problème en suspens.

Maintenant, la même équipe a trouvé un moyen d'utiliser la même configuration pour obtenir des améliorations significatives dans la façon dont ils peuvent soulever des particules à partir de surfaces rigides. Il existe deux "modes" dans lesquels les transducteurs peuvent être entraînés, où les moitiés opposées de leur réseau hémisphérique sont entraînées en phase et hors phase. La nouvelle idée de l'équipe est que différents modes sont plus adaptés pour faire certaines choses.

En partant d'une particule sur une surface, un mode d'excitation "en phase" est plus efficace pour soulever et déplacer la particule près de la surface, avec un ciblage précis des particules individuelles distantes d'un centimètre seulement. Pendant ce temps, un mode "hors phase" est plus adapté pour amener la particule soulevée au centre du réseau. Ainsi, en utilisant une commutation adaptative entre les modes, ils peuvent désormais tirer parti du meilleur des deux modes et obtenir un levage stable et bien contrôlé, ainsi qu'une plus grande stabilité à l'intérieur du piège une fois qu'il est levé.

Il s'agit d'un pas en avant important pour une technologie futuriste qui pourrait un jour être déployée pour manipuler des échantillons qui doivent être strictement exempts de contamination. L'équipe espère également qu'elle trouvera un jour une application pratique dans l'espace, où la concurrence avec la gravité n'est pas un problème. L'étude actuelle est publiée dans le Japanese Journal of Applied Physics . + Explorer plus loin

Les pincettes acoustiques peuvent saisir des objets sans contact physique