ბგერითი ტალღების გამოყენებით ერთი პატარა ნაწილაკის ლევიტირება მეცნიერებმა დიდი ხნის წინ შეძლეს, ხოლო ნაწილაკის მანიპულირება და მისი სივრცეში გადატანა შედარებით ახალი მიღწევაა.

ახლა კი ესპანელმა და ბრიტანელმა მენიერებმა გარღვევა მოახდინეს: მათ შექმნეს ბგერითი ლევიტაციის ხელსაწყო, რომელსაც არა ერთი, არამედ რამდენიმე ნაწილაკის ლევიტირება და მათი სივრცეში სხვადასხვა მიმართულებით ერთდროულად გადატანა შეუძლია.

კვლევა ნავარასა და ბრისტოლის უნივერსიტეტების ინჟინრებმა ასიერ მართომ და ბრიუს დრინკუოტერმა ჩაატარეს.

მეცნიერები ახალ ხელსაწყოს ჰოლოგრაფულ აკუსტიკურ პინცეტს უწოდებენ, ეს ტექნოლოგია განსაკუთრებით გამოსადეგი ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში იქნება, სადაც ბგერით ლევიტაციას მაშინ იყენებენ, როდესაც საჭიროა, რომ სალევიტაციო ობიექტს არაფერი შეეხოს.

ხელსაწყო ჰოლოგრაფიული ოპტიკური პინცეტის (HOT) პრინციპზე მუშაობს, რომელიც სამგანზომილებიან სივრცეში ნაწილაკების ერთ ადგილას "დასაჭერად" ბგერების ნაცვლად ლაზერის სხივებს იყენებს.

პრაქტიკაში ლაზერების გამოყენება ზოგჯერ რთულია, ამისთვის საჭიროა გამჭვირვალე სუბსტრატი, რომელშიც ფოტონების სხივი გაივლის, თანაც, ლაზერებს მხოლოდ მიკრომეტრების ზომის ნაწილაკების მანიპულირება შეუძლიათ.

ჰოლოგრაფიული აკუსტიკური პინცეტის გამოყენება კი ისეთ სფეროებში შეიძლება, სადაც მისი ლაზერული ალტერნატივა გამოუსადეგარია, მაგალითად, ბიომედიცინაში.

მოწყობილობა ორ ნაწილად განლაგებული 256 დინამიკისგან შედგება, თითოეული მათგანის დიამეტრი კი ერთი სანტიმეტრია. მათი მუშაობის სიხშირე 40 კილოჰერცია, რისი აღქმაც ადამიანის ყურს არ შეუძლია.

მოწყობილობას ძლიერ ხმოვან ტალღებს წარმოქმნის, რომლებსაც 25 ინდივიდუალური ნაწილაკის ლევიტირება და სივრცეში მათი დამოუკიდებლად გადაადგილება შეუძლია.

ვიდეოში ვხედავთ 1-დან 3 მილიმეტრამდე ზომის პოლისტირენის ნაწილაკებს, რომლებიც სივრცეში სხვადასხვა ფორმებსა და სტრუქტურებს ქმნიან.

აკუსტიკური პინცეტი სხვადასხვა სფეროში შეიძლება იქნას გამოყენებული. მომავალში აღნიშნული ტექნოლოგიით სამგანზომილებიანი ეკრანების შექმნა შეიძლება. ამ მოწყობილობის გამოყენება შესაძლებელი უნდა იყოს ბიოლოგიაშიც, მაგალითად, უჯრედების მანიპულირებისთვის, რისი წყალობითაც პეტრის თასებზე უფრო რთული სტრუქტურების შექმნას შევძლებთ.

ულტრაბგერითი დიაგნოსტიკა მედიცინაში გავრცელებული პრაქტიკაა, ჩვენ ვიცით, რომ ხმის ტალღები ჩვენს ორგანიზმში ყოველგვარი ზიანის გამოწვევის გარეშე ვრცელდება. თანაც, ბგერითი ტალღები ბევრად უფრო ნაკლებ ენერგიას მოითხოვს, ვიდრე ლაზერები. ამ ტექნოლოგიით მომავალში შესაძლებელია ორგანიზმში სხვადასხვა ნაწილაკების გადაადგილება შევძლოთ.

ამჟამად მეცნიერები წყალში მყოფი ნაწილაკების მანიპულირებაზე მუშაობენ. ისინი ფიქრობენ, რომ წყალქვეშ იმავე შედეგს დაახლოებით ერთ წელიწადში მიაღწევენ.