باز هم ابتکاری دیگر از چاپ سه‌بعدی!

0

آجرهایی با چاپ سه‌بعدی که شبیه به تکه‌های لگو هستند، می‌توانند یک روش ساده و کم‌هزینه برای ساخت هولوگرام‌های آکوستیک – اشکال و ساختارهای سه‌بعدی صدا – باشند و می‌توان از آنها در قسمت‌های مختلف اعم از سرگرمی، پزشکی یا شارژ بی‌سیم استفاده کرد. هر فردی که «جنگ ستارگان» را دیده باشد، با مفهوم یک هولوگرام نوری آشناست. هولوگرام نوری یک تصویر سه‌بعدی است که در وسط هوا شناور است. اما فناوری زندگی واقعی کمتر از آنچه در صفحه نمایش می‌بینید، پیشرفته است.

هولوگرام در واقع ضبط یک میدان نوری سه‌بعدی است که وقتی به خوبی نوردهی شود، می‌تواند بازتولید شیء اصلی را به نمایش بگذارد. از مفهوم هولوگرام در امواج صوتی برای ایجاد هولوگرام‌های آکوستیک استفاده می‌شود. با این حال این حوزه تحقیقاتی هنوز بسیار جدید است.

رویکردهای قبلی به مجموعه‌ پیچیده‌ای از بلندگوها و لوازم برقی کنترل‌کننده نیاز داشتند‌ اما امروزه، محققان نشان داده‌اند که چگونه از یک دیوار ساخته شده از آجرهای پلاستیکی می‌توان برای منحرف‌کردن امواج صوتی از یک بلندگوی تک به داخل اشکال سه‌بعدی و پیچیده استفاده کرد.

تفسیر کامپیوتری از یک موج صوتی که از مجموعه‌ای از مصالح آکوستیک عبور کرده ‌و به شکل یک الگو مانند حرف A درآمده است. این الگو قابل مشاهده نیست و فقط می‌توان آن را شنید.

استیو کامر، یکی از محققان این تحقیق، می‌گوید: «ما نشان داده‌ایم که شما می‌توانید از ساختارهای به دقت طراحی و مهندسی شده برای ساخت یک میدان صوتی بسیار پیچیده از یک منبع بسیار ساده استفاده کنید.» کامر، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه دوک در کارولینای شمالی، می‌گوید: «این بسیار شبیه به یک صفحه هولوگرافیک است که شما جلوی نور قرار می‌دهید‌ و آنچه که منتقل می‌شود، یک میدان صوتی بسیار پیچیده‌تر است. بنابراین، به منابع اضافی نیاز ندارد؛ آن فقط چیزی است که به منابع فعلی شما اضافه می‌شود‌ و ساخت آن تقریباً آسان است.» آجرها فرامواد هستند؛ مجمومه‌ای از موادی که دارای میکروساختارهایی با مهندسی خاص هستند که موجب ایجاد ویژگی‌های غیرعادی می‌شوند که در طبیعت وجود ندارد. این تیم تحقیقاتی 12 نوع مختلف از آجرها را که به طور کارآمد سرعت امواج صوتی را در نرخ‌های مختلف کاهش می‌دهند، طراحی کرده است. این آجرها با استفاده از یک چاپگر سه‌بعدی تولید می‌شوند و نقش پیکسل‌های هولوگرام را ایفا می‌کنند. برای تعیین پیکربندی آجرهای مورد نیاز برای بازتولید میدان صوتی سه‌بعدی دلخواه از یک نسخه تغییریافته الگوریتم برای طراحی هولوگرام‌های نوری استفاده می‌شود.

ارسال دیدگاه

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.