العلماء ينجحون في تحريك الأشياء بالصوت!
تاريخ النشر: 27th, June 2024 GMT
نجح فريق من العلماء في التلاعب بحركة الأشياء باستخدام الصوت، مع توجيه الأجسام العائمة حول العوائق في بيئة مائية، ما يسلط الضوء على إمكانيات جديدة لتوصيل الأدوية.
أوضح فريق البحث أن "الموجات الصوتية، على وجه الخصوص، تقدم مزايا مميزة لأنها متوافقة حيويا وغير ضارة، ويمكن لأطوالها الموجية القصيرة اختراق نطاق واسع من الوسائط غير المتجانسة والمبهمة".
واستخدم علماء كلية الهندسة EPFL في سويسرا، تقنيات مستوحاة من علم البصريات لتحقيق هذا التلاعب بالأشياء، مثل "الملاقط الضوئية" التي تُستخدم للتحكم بالجزيئات المجهرية.
وفي السنوات الأربع الماضية، حاول رومان فلوري، رئيس مختبر هندسة الأمواج في كلية الهندسة EPFL، وفريقه تحريك الأشياء في بيئات ديناميكية غير قابلة للتحكم باستخدام الموجات الصوتية.
إقرأ المزيد
وتعتمد هذه الطريقة على "تشكيل زخم الموجة"، دون المبالاة ببيئة الجسم أو حتى خصائصه الفيزيائية، حيث أن المعلومات المطلوبة تتعلق بموضع الجسم، لتقوم الموجات الصوتية بمهمتها.
وقال فلوري: "في تجاربنا، بدلا من محاصرة الأشياء، قمنا بدفعها بلطف، كما يقوم اللاعبون بتوجيه قرص الهوكي بالعصا".
وفي الإعداد التجريبي، وضع العلماء كرة بينغ بونغ في خزان مياه كبير يضم عدة مكبرات صوت موزعة في جميع الأنحاء. ثم قاموا بتشغيل موجات صوتية بتردد 1590 هرتز لتحريك الكرة عبر مسار مخطط مسبقا، بينما رصدت الميكروفونات ردود فعل تُعرف باسم "مصفوفة التشتت" أثناء ارتدادها عن الكرة.
وتتيح بيانات مصفوفة التشتت المقترنة بمعلومات الكاميرا العلوية، إمكانية إجراء حسابات في الوقت الفعلي لتحسين زخم الموجة الصوتية أثناء حركة الكرة.
وأثبتت التجربة نجاح الطريقة هذه في تحريك الأشياء وتدويرها على النحو الأمثل.
وبعد ذلك، نجح العلماء في اختبار نظامهم ضمن خزان يتضمن عوائق ثابتة ومتحركة، بالإضافة إلى استبدال كرة بينغ بونغ الكروية بأشياء أكثر تعقيدا، مثل زهرة اللوتس الورقية.
وقال فلوري: "تستخدم بعض طرق توصيل الدواء بالفعل الموجات الصوتية لإطلاق الأدوية المغلفة، لذا فإن هذه التقنية جذابة بشكل خاص لدفع الدواء مباشرة نحو الخلايا السرطانية، على سبيل المثال".
وقد تكون الطرق المماثلة مفيدة أيضا في مهام أخرى، مثل التحليل البيولوجي وهندسة الأنسجة، حيث قد يؤدي التفاعل الجسدي إلى تلويث العينات أو إتلافها.
نشرت الدراسة في مجلة Nature.
المصدر: interesting engineering
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اكتشافات بحوث تكنولوجيا فيزياء الموجات الصوتیة
إقرأ أيضاً:
النمسا تفتح جامعاتها أمام العلماء القادمين من أميركا
وافقت حكومة النمسا على حزمة إجراءات شاملة لدعم العلماء والباحثين والطلاب الدوليين، تزيل المعوقات الإدارية والبيروقراطية، التي تعرقل قبول وتعيين الباحثين والأساتذة الأجانب في جامعات النمسا، بهدف تعزيز مكانة النمسا وجهة جاذبة للعلماء الأجانب.
وتسمح الإجراءات الحكومية الجديدة للمسؤولين في جامعات النمسا، بتسهيل وتسريع عملية تعيين الأساتذة القادمين من الولايات المتحدة الأميركية، عن طريق تجاوز الإجراءات العادية وقواعد التنسيق الداخلية للجامعات، ومضاعفة الحصة المخصصة للأساتذة الأجانب في جميع المناصب الأكاديمية بالنمسا إلى 10 %، بعدما كان من الصعب توظيف الباحثين الأميركيين في كليات وجامعات النمسا.
وعرضت وزيرة العلوم إيفا ماريا هولتسلاينر، الحزمة التشريعية الجديدة للجامعات، وكشفت عن وجود اهتمام لدى الجامعات النمساوية المختلفة، بتعيين الأساتذة والعلماء من الولايات المتحدة، وتوقعت أن تدخل القرارات الجديدة إلى حيز التنفيذ في مطلع يوليو القادم.
وتتضمن التشريعات الجديدة، برنامج «الطلاب المعرضون للخطر»، الذي يساعد الطلاب المتضررين من تقييد التمويل والدراسة في الجامعات الأميركية وجميع دول العالم، ويمنح الطلاب غير القادرين منهم فرصة لمواصلة دراستهم بالانتقال إلى الجامعات النمساوية، ويتضمن البرنامج موافقة على توفير منح دراسية لنحو 50 طالبًا كمرحلة أولى، مع الاهتمام بمشاريع البحث المتعثرة في الولايات المتحدة وبرامج البحث المُعرّضة للخطر.
وتسعى النمسا إلى الانفتاح على الثقافة العلمية العابرة للحدود الوطنية، التي تبحث عن حرية البحث وتوفير التمويل اللازم، في إطار سلسلة تدابير أوروبية تهدف إلى زيادة جاذبية أوروبا على المدى القصير، وإعادة التموضع الاستراتيجي في منافسة الابتكار العالمية على المدى الطويل، مستغلة القيود المتزايدة على التمويل الأكاديمي في الولايات المتحدة.
نتيجة الصف الرابع الابتدائي.. موعد ظهورها ورابط الاستعلام المباشر