Μια πρωτοποριακή τεχνολογική εξέλιξη παρουσίασαν επιστήμονες του Πανεπιστημίου Virginia Tech, οι οποίοι δημιούργησαν ένα ηλεκτρονικό τσιπ ικανό να παράγει ακουστικά κύματα που μετακινούν αντικείμενα χωρίς καμία φυσική επαφή – λειτουργώντας σαν «αόρατες λαβίδες». Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει νέους δρόμους στη μικρορομποτική, τη νανομηχανική, τη βιοϊατρική και τη φαρμακευτική τεχνολογία.
Σε αντίθεση με προηγούμενες μεθόδους, το νέο σύστημα παράγει τα απαιτούμενα κύματα απευθείας πάνω στο τσιπ, επιτρέποντας ακριβή χειρισμό μεμονωμένων αντικειμένων ή υγρών. Όπως εξηγεί ο επίκουρος καθηγητής Μηχανολογίας Zhenhua Tian, οι υπάρχοντες μετατροπείς (IDTs) δεν μπορούσαν να δημιουργήσουν τα ιδιαίτερα καμπύλα και αλληλεπικαλυπτόμενα κύματα που απαιτούνται για την «παγίδευση» αντικειμένων στον αέρα.
Με τη βοήθεια χρηματοδότησης από το πρόγραμμα CAREER του NSF, η ομάδα προχώρησε στον επανασχεδιασμό τόσο του σχήματος του πομπού όσο και των ηλεκτροδίων, δημιουργώντας ένα τσιπ ικανό να παράγει διασταυρούμενα κύματα που λειτουργούν όπως αόρατοι γάντζοι. Το αποτέλεσμα, δημοσιευμένο στο Nature Communications, επιτρέπει πρωτόγνωρο επίπεδο ελέγχου στην κλίση, καμπύλωση και εναρμόνιση των ακουστικών κυμάτων.
Οι ερευνητές δεν σταμάτησαν εκεί. Παράλληλα ανέπτυξαν ένα νέο μετα-υλικό που ενισχύει την ικανότητα του τσιπ να επαναμορφώνει την ηχητική ενέργεια, ανοίγοντας τον δρόμο για εφαρμογές όπως:
-
μη επεμβατική χειρουργική,
-
χειρισμό μικροσωματιδίων και υγρών,
-
προηγμένους βιοαισθητήρες,
-
μικροκατασκευή και «έξυπνες» διαδικασίες παραγωγής.
Η ομάδα ήδη εργάζεται για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού και την επέκταση των δυνατοτήτων της τεχνολογίας, η οποία –όπως σημειώνουν οι ίδιοι– μπορεί να αναμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο αξιοποιούμε την ακουστική ενέργεια: «Δεν πρόκειται απλώς για ένα νέο υλικό· πρόκειται για μια τεχνολογία που μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί ο ήχος».
