Maintenir les objets en lévitation par le son dans l'air malgré les interférences

Holographie acoustique en temps réel avec des surfaces de diffusion arbitraires. (A) Concept schématique de notre technique holographique acoustique qui peut créer plusieurs pièges à lévitation en présence d'objets physiques diffusant le son. Pmax représente l'amplitude maximale de la pression dans le champ sonore. (B) Exemple expérimental de notre technique qui peut faire léviter quatre particules avec un écran de projection (c'est-à-dire un morceau de tissu léger), démontrant un affichage MR qui crée un contenu numérique en présence d'un objet physique imprimé en 3D. Les taux de calcul élevés de notre approche permettent au contenu numérique d'être interactif avec les entrées de l'utilisateur (c'est-à-dire que l'écran en lévitation se déplace en fonction de l'entrée au clavier). Crédit :Progrès scientifiques (2022). DOI :10.1126/sciadv.abn7614

Une équipe de chercheurs de l'University College de Londres a mis au point un moyen de maintenir les objets en lévitation par des ondes sonores dans l'air lorsque d'autres objets interfèrent avec le chemin de lévitation. Dans leur article publié dans la revue Science Advances , le groupe décrit son système de lévitation autocorrecteur.

Des recherches antérieures ont montré qu'il est possible de faire léviter des objets en leur envoyant des ondes sonores. Parce que les ondes sonores ne sont rien de plus que des particules d'air se déplaçant ensemble d'une certaine manière, l'objet en lévitation tombera si un objet interfère avec les ondes sonores. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé de nouvelles fonctionnalités pour résoudre ce problème.

Crédit :Avances scientifiques (2022). DOI :10.1126/sciadv.abn7614

Pour protéger les ondes sonores des interférences, les chercheurs ont augmenté le nombre de haut-parleurs utilisés - dans leur travail, ils en ont utilisé 256. Ils ont également ajouté un logiciel pour contrôler chacun des haut-parleurs. Les haut-parleurs étaient disposés en grille et les objets étaient mis en lévitation par des ondes sonores de forme spécifique. En programmant les haut-parleurs de manière spécifique, l'équipe a pu faire fonctionner le système pour maintenir un objet au-dessus de la grille dans les airs malgré les interruptions. Si certaines des ondes sonores étaient bloquées, d'autres ondes sonores étaient redirigées pour prendre leur place.

Les chercheurs ont prouvé que leur système était viable en le testant en utilisant un lapin blanc imprimé en 3D comme objet d'interférence. Les objets étaient en lévitation autour du lapin, quel que soit son emplacement. Dans une expérience, les chercheurs ont fait léviter des perles autour du lapin qui se sont transformées en papillon volant. Ils ont également fait léviter un morceau de tissu transparent qu'ils ont utilisé comme écran pour la projection du lapin qu'ils avaient imprimé. Et ils ont fait léviter une seule goutte d'eau au-dessus d'un verre d'eau, montrant que leur système fonctionnerait même lorsque l'objet interférant était un verre de liquide agité.

Cette vidéo montre la création d'un papillon battant autour d'un lapin imprimé en 3D, qui peut être contrôlé par des gestes de la main. Crédit :Progrès scientifiques (2022). DOI :10.1126/sciadv.abn7614

Les chercheurs suggèrent que leur système pourrait être utilisé à des fins de démonstration, comme dans des musées ou des publicités. Ils prévoient ensuite d'étendre leur système pour lui permettre de gérer plusieurs objets interférents en même temps. + Explorer plus loin