Компьютер научился левитировать объекты и манипулировать ими в воздухе с помощью звука

Британские исследователи разработали технологию, позволяющую небольшим объектам левитировать в воздухе с помощью звуковых волн, и научились манипулировать ими вблизи неровных поверхностей и рядом с меняющими форму препятствиями. Статья об этом опубликована в издании New Scientist со ссылкой на статью в журнале Science Advances.

Рюдзи Хираяма с факультета компьютерных наук Университетского колледжа Лондона и его коллеги ранее уже использовали звук, чтобы поднимать в воздух светящиеся шарики и создавать плавающие трехмерные фигуры. Теперь они научились управлять ими в меняющейся обстановке. Для этого они использовали 256 небольших громкоговорителей, расположенных в виде сетки, которые посылали ультразвуковые волны точно рассчитанной конфигурации. Когда эти звуковые волны встречались с поверхностями, которые обычно рассеивают их, вроде стен или комнатных растений, компьютерные алгоритмы быстро все пересчитывали и корректировали форму волн, чтобы продолжать поддерживать левитацию.

Исследователи продемонстрировали свою технику, распечатав на 3D-принтере маленького пластикового кролика, а затем левитируя объекты рядом с ним. В одном эксперименте они заставили светящиеся бусины летать вокруг кролика в форме бабочки, чьи «крылья» можно было контролировать движениями пальцев экспериментатора. В другом случае левитировали кусок почти прозрачной ткани над кроликом и заставляли его вращаться, в то время как проектор проецировал на него изображение кролика. В результате получилась трехмерная голограмма кролика, парящая над своим пластиковым аналогом. Удавалось также левитировать капли краски над стаканом воды. Это показывает, что алгоритм работает даже при подвешивании объектов, меняющих форму, над поверхностью, которая может покачиваться, отражая звук.

Брюс Дринкуотер из Бристольского университета в Великобритании считает, что новую технологию можно использовать для эффектной подачи информации на музейных выставках или в рекламе. Ее также можно применять в химической инженерии, используя звуковые волны для смешивания различных компонентов бесконтактным способом. Доработанные методы левитирования объектов кажутся теперь более практичными, чем предыдущие эксперименты, поскольку могут обеспечить устойчивость акустической левитации.