用声波隔空取物 日本又创造了一项黑科技

　　日本东京都立大学（Tokyo Metropolitan University）的研究人员发明了一种技术，利用声波在不需要接触物体的情况下操控物体。

　　光镊技术近年来在生物、化学和电子行业获得广泛应用，比如2018年诺贝尔物理奖的一半授予了已故物理学家阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）对光镊技术所做的贡献。

　　研究者表示，光镊存在它的局限性，对被操控物体的特性有一定要求，而声波镊子可操作对象的材料和体积的范围都更广。在这份研究进行的实验中，他们成功操控了只有毫米大小的聚苯乙烯小球。

　　但是声波镊子技术相对光镊较新，还有不少技术障碍有待解决。比如，如果被操控的物体与声波传感器的距离较远，则难以精确控制。

　　这份研究想出了一个新方法解决了这个问题。东京都立大学副教授大久保菅（Kan Okubo）介绍说，他们设计了一个由声波传感器组成的半球形阵列，以前的技术障碍在于无法对阵列内单个声波传感器进行实时的控制。

　　他们绕开了这个难题，把这个阵列分成几个区块，使用一个逆滤波器（inverse filter）挑选最佳的相位和振幅，让它们在距离这些传感器一定距离的位置形成一个新的声波阱，利用这个声波阱去控制位于较远位置的被操作的物体。通过改变新形成的声波阱的位置，研究人员就能移动要操作的目标粒子。

　　研究者表示，虽然这项技术还存在其它挑战，比如粒子维持被夹取状态的稳定性还有待改善，但是，这份研究获得的突破已经展示了声波镊子广阔的应用前景。研究人员相信它很快就能走出实验室，在很多行业发挥它的用处。

　　这份研究6月2日发表于《日本应用物理学杂志》（Japanese Journal of Applied Physics）。