Ulmelised tõmbekiired saab nüüd 3D-printida vähema kui 70€ eest

Insener Asier Marzo liigutab 3 mm läbimõõduga plastik-kera enda leiutatud mobiilse tõmbekiirega.

FOTO: Asier Marzo

Helilainete abil objektide enda poole tõmbamise revolutsiooniline tehnoloogia on tehtud nii lihtsaks, et aparaadi saab printida ka laiatarbe 3D printeriga, teatab phys.org.

Tõmbekiired on enamusele inimestest tuntud ennekõike ulmefilmidest, kus neid kasutatakse näiteks tulnukate kosmoselaevast Maale laskmiseks või erinevate objektide hõljuvatesse alustesse napsamiseks. Selliste seadmete loomine on paljudele ulmefännidest inseneridele olnud unistuseks juba aastakümneid, nüüd hakatakse unistuse realiseerimisele aina lähemale jõudma.

Uus seade suudab hõljutada ja liigutada väikesi plastmassitükke, kärbseid ja muid bioloogilist päritolu osakesi. Seadme hõljutamisvõime on piiratud füüsikaga – praegu ei suudeta hõljuma panna osakesi, mis oleksid läbimõõdult suuremad kui pool kasutatud heli lainepikkust. See tähendab, et enamusel juhtudest tuleb piirduda vaid mõne millimeetrise läbimõõduga asjadega.

Ajakirjas Applied Physics Letters kirjeldatud tõmbekiire seadme autoriks Asier Marzo, kellelt pärineb ka eelmine olulisem samm sedalaadi seadmete loomisel. 2015. aastal, tollal veel Navarra Ülikooli doktorandina, lõi ta nimelt maailma esimese hõljuvat objekti helikiirtega vaid ühest suunast mõjutava seadme. Nüüdseks on Bristoli Ülikoolis töötav Marzo suutnud muuta tehnoloogia oluliselt lihtsamaks. Kel huvi, võib ulmefilmidest tuttava seadme juba ise 3D printeriga «välja lasta».

Lisaks saavutust kirjeldavale teadusartiklile on aparaadi valmistamise kohta olemas ka õppevideo.

Iseenesest ei ole erinevate objektide helilainete abil hõljutamine midagi uut ja selle kohta võib leida Youtube’ist lugematul hulgal videosid. Uus tehnoloogia astub aga sammu edasi ning suudab hõljuvaid objekte ka liigutada.

«Kõige olulisem on, et me suudame objekte helide allika poole tõmmata,» ütles Marzo. «Osakeste seadmest eemale tõukamine on väga lihtne, kuid nende ligitõmbamine on oluliselt keerulisem. Kui kiiri tootvat seadet liigutada, liigub ka selle fookusesse püütud osake, kuid muus mõttes on kogu süsteem staatiline.»

Uue tehnoloogia revolutsioonilisus seisnebki selles, et tekitatava heli suund ning laine- ja muud omadused on nüüd elektrooniliselt mõjutatavad. Kui algne mudel kasutas selleks paljusid keerukaid heliallikaid, siis uus ja odav 3D prinditav versioon on selle probleemi lahendanud erilise sisestruktuuriga heli juhtimise kanalitega.

«Saadetava lihtsa helilaine mõjutamiseks kasutame materjali, mille sees on palju erineva pikkusega torukesi. Neid läbides heli omadused muutuvad ja väljudes on seega olemas tõmbekiire jaoks vajalikud faasid,» ütles Marzo.

Lihtsustatud ülesehitus võimaldas ka uue seadme odavat printimist tavalise 3D printeriga, mille olemasolul peaks aparaadi hinnaks tulema vähem kui 70€.

Teadusuuringute vaatenurgast näevad insenerid uuel seadmel olulist rolli näiteks bioloogilistele proovidele mõjuva mikrogravitatsiooni uurimises. Näiteks nähakse võimalust lahendada küsimus, et mis juhtub bakteritega, kui neid hõljutada.

Tagasi üles