Onderzoekers van de Universiteit van Sussex zijn de eersten ter wereld die technologie hebben ontwikkeld die geluidsgolven rond een obstakel kan buigen en een object erboven kan laten zweven.

SoundBender, ontwikkeld door professor Sriram Subramanian, Dr. Gianluca Memoli en Dr. Diego Martinez Plasencia aan de Universiteit van Sussex, is een interface die in staat is om dynamische zelfbuigende stralen te produceren die zowel het laten zweven van kleine objecten als tactiele feedback rond een obstakel mogelijk maken.

De technologie, te presenteren op het 31e ACM User Interface Software and Technology Symposium in Berlijn aanstaande maandag (15 oktober), overwint twee belangrijke beperkingen van eerdere ultrasone levitatieopstellingen, die geen geluidsvelden van vergelijkbare complexiteit konden creëren en geen obstakels konden omzeilen die tussen de transducers en het zwevende object lagen.

Dr. Memoli, Docent nieuwe interfaces en interacties aan de Universiteit van Sussex, zei:"Dit is een belangrijke stap voorwaarts voor ultrasone levitatie en overwint een belangrijk nadeel dat de ontwikkeling op dit gebied heeft belemmerd.

veld. We hebben ongelooflijk dynamische en responsieve controle bereikt, dus realtime aanpassingen zijn slechts één stap verwijderd."

Onderzoekers van de University of Sussex hebben deze uitdagingen overwonnen door een hybride systeem te ontwikkelen dat de veelzijdigheid van phased arrays of transducers (PAT's) combineert met de precisie van akoestische metamaterialen, terwijl het helpt om de beperkingen op de resolutie van het geluidsveld en de variabiliteit van elk van de eerder toegepaste benaderingen te elimineren.

De technologie stelt gebruikers in staat om haptische feedback te ervaren voorbij een obstakel; om rond een obstakel te zweven en om niet-vaste voorwerpen te manipuleren, zoals het veranderen van de richting van de vlam van een kaars.

Met SoundBender, het metamateriaal zorgt voor een lage modulatortoonhoogte om geluidsvelden met een hoge ruimtelijke resolutie te helpen creëren, terwijl de PAT dynamische amplitude- en fasecontrole van het veld toevoegt.

Dr. Martinez-Plasencia, Docent Interactive Graphics aan de Universiteit van Sussex, zei:"We voelden ons aangetrokken tot dit project vanwege de overeenkomsten tussen optische holografie en akoestiek. het project was een geweldige ontdekkingsreis, ons te helpen begrijpen hoe cruciaal het is om een ​​hoge ruimtelijke resolutie te hebben (d.w.z. het metamateriaal), of de technieken die nodig zijn om PAT's en metamaterialen te combineren. Ik ben erg blij dat we nu al dit inzicht kunnen delen met de rest van de gemeenschap"

De ontwikkeling opent nieuwe mogelijkheden in ultrasone levitatie, die een duidelijk voordeel heeft ten opzichte van andere levitatietechnieken omdat het geen specifieke fysieke eigenschappen vereist, zoals magnetische of elektrische, in het te zweven object en kan daarom worden toegepast op een veel breder scala aan materialen, waaronder vloeistoffen en voedsel.

Het concept van zelfbuigende balken werd aanvankelijk gebruikt in technische toepassingen, gebouwen te bedekken tegen lawaai of gebieden te beschermen tegen aardbevingen, maar dit is de eerste keer dat het is goedgekeurd voor gebruik bij akoestische levitatie

Het hybride systeem zorgt voor een aantal leuke toepassingen, waaronder nieuwe educatieve ervaringen met museumdisplays, verbeterde bordspellen met nieuwe niveaus van interactiviteit, het potentieel om gewenste geuren van een diffuser te sturen naar waar ze nodig zijn, het vermogen om beweging in niet-vaste voorwerpen (zoals droogijs of vuur) te controleren en het potentieel om deze bewegingen te synchroniseren met muziek.

Professor Sriram Subramanian, Professor informatica aan de University of Sussex en Royal Academy of Engineering (RAEng) Emerging Technologies Chair, gespecialiseerd in het ontwikkelen van nieuwe akoestische interfaces, zei:"Na onze doorbraak, het potentieel is nu voor een apparaat dat rond grotere objecten kan buigen, mogelijk zelfs als het obstakel in beweging is. We onderzoeken ook hoe we het apparaat breedband kunnen maken, zodat het voor alle geluidsfrequenties kan werken. Dit zou toestaan, bijvoorbeeld, de muziek van een radio achter een hoek sturen of stiltezones creëren midden op een dansvloer."