可以让声音拐弯的声波悬浮技术

▲Gianluca Memoli博士，Mohd Adili Norasikin博士，Diego Martinez Plasencia博士与SoundBende

据每日科学网10月15日报道，近日，英国苏塞克斯大学的研究人员首次研发出能使声波绕过障碍物并将物体悬浮在障碍物上方的技术。由苏塞克斯大学的Sriram Subramanian教授、Gianluca Memoli博士和Diego Martinez Plasencia博士共同开发的SoundBender是一种能够产生动态自弯曲声波的设备，这种声波既能使小物体悬浮，又能在障碍物周围产生触觉反馈。

10月15日，研究人员在柏林举行的第31届ACM用户界面软件和技术研讨会上展示了该新技术。该技术克服了以往超声悬浮装置的两个关键限制，它既能产生类似复杂的声场，也能绕过传感器和悬浮物体之间的障碍。

苏塞克斯大学新界面与互动专业的讲师Memoli博士说道：“这是超声悬浮技术的重大进步，因为它克服了阻碍该领域发展的一个重大缺陷。我们实现了令人难以置信的动态和响应式控制，因此实时操控近在咫尺了。”

研究人员之所以能克服以上困难，是因为他们开发了一种混合系统，该系统将相控阵换能器(PATs)的多功能性与声学超材料的精确性相结合，同时有助于消除对声场分辨率和变异性的限制。该技术可让用户在障碍之外体验触觉反馈；在障碍物周围悬浮并操纵非固体物体，如改变蜡烛火焰的方向。

SoundBender中，超材料提供了一个低调制器音高，以帮助创建高空间分辨率的声场，而PAT增加了声场的动态振幅和相位控制。

苏塞克斯大学交互式图形讲师Martinez-Plasencia博士说：“我们被这个项目吸引，因为它在光学全息术和声学方面有相似之处。然而，这个项目是一次伟大的发现之旅，让我们认识到拥有高空间分辨率(即超材料) 或者需要结合PATs和超材料的技术是多么的重要。”

这一发展开辟了超声悬浮的新潜力，与其他悬浮技术相比，超声悬浮技术具有明显的优势，因为它不需要被悬浮物体具有特定物理性质（磁性或电性），因此它可以应用于更多的物体，例如液体和食物。

自弯梁的概念最初用于工程应用，以帮助建筑物免受噪声或保护区域免受地震，但这是第一次用于声悬浮。该混合动力系统还能实现许多有趣的应用，例如新的博物馆陈列体验，具有新的交互水平的桌面游戏，引导所需气味到需要的地方，控制非固体气味运动等。

苏塞克斯大学信息学教授、皇家工程学院新兴技术主席Sriram Subramanian教授表示：“现在，我们正研究开发能绕过更大障碍物的新设备，甚至是在移动中的障碍物。我们还在研究设备的宽带，使其能够对所有频率的声音起作用。”

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编译：Coke     

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责编：张梦   

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