Teadlased esitlesid ülikeerukaid akustilisi hologramme ({{commentsTotal}})

Autor/allikas: Melde et al.

Kontaktivabalt füüsiliste objektide liigutamiseks ei pea ootama ulmest tuntud haardekiiri. Sama töö teevad ära ka helilained. Rühm saksa teadlasi esitlevad eelnevatest omalaadsetest sada korda keerukamaid akustilisi hologramme, millest tõotab kasu tõusta meditsiinis ja mikroskoopias.

Näitkatsetes kasutas Max Plancki intelligentsete süsteemide instituudi teadlasrühm eesotsas Peer Fischeri ja Andrew Markiga hologramme muu hulgas vannis ulpivate paberpaadikeste edasi tõukamiseks, õhus veetilkade liigutamiseks ja manas vee all esile helmestest koosneva kahemõõtmelise rahutuvi.

''Ent tõsisemalt rääkides, neist võiks tõusta praktilist kasu diagnostikas ja terapeutilistes rakendustes. Näites soojendatakse ultraheliga praegu siseorganeid, et parandada vereringlust või isegi soovimatuid kudesid hävitada, kuid praeguste lahendustega saab enamasti tekitada vaid üksikuid fookuseid. Ideaalis oleks aga märksa parem, kui saaksid jaotada energia koes oma soovide järgi laiali,'' märkis Mark ERR Novaatorile.

Teine laiem rakendusala seostub kõrge lahutusvõimega ülesvõtete tegemisega. ''Lainetel põhineva mikroskoopiaga saab minna vaid teatud kauguseni. Ühel hetkel tuleb paratamatult difraktsioonipiir ette. Kuid kui sul on võimalik anda lainetele struktuur, siis on võimalik resolutsiooni veidi parandada,'' selgitas füüsik. Võrreldes valguslainetega on helilained saanud selles vallas aga suhteliselt vähe tähelepanu.

Suuresti on leige huvi taandunud katseseadmete rohmakusele – detailsete ülesvõtete tegemiseks ja keerukamate heliväljade loomiseks läheb reeglina tarvis ulatuslikke muundurite massiive. ''Need on praktikas väikesed iseseisvad kõlarid, millel on oma elektroonika ja tugisüsteem. Mida rohkem piksleid sa tahad, seda rohkem neid vaja läheb ehk keerukate heliväljade loomine muutub üha raskemaks,'' sõnas Mark. Suuremate massiividega on teadlaste käsutuses tuhatkond pikslit.

Uue lahendusega on võimalik luua ühe kõlariga piksleid aga kuni 15 000. Innovatsiooni alustalaks on õhukesed keeruka sisestruktuuriga 3D-prinditud plastlehekesed. Kuna helilainete levikukiirus sõltub keskkonna tihedusest, saab mikroõõnsustega nende levikut valikuliselt aeglustad aja kiirendada. Erinevalt ühtlase tihedusega plastplokkidest ei välju helilained lehekesi kõlari ette asetatuna seega plokkidest enam täpselt samas faasis. Lainete liitumisel saavad seeläbi tekkida vägagi keerukad mustrid. Tulemuseks on varasemastest sada korda keerukamad heliväljad.

Mark nentis, et lahendusel on võrreldes muunduritel põhineva lähenemisega ka miinuseid. Iga erineva kujuga helivälja loomiseks tuleb printida uus plastleht. Teisisõnu on hologrammid staatilised. Samas suutis ta kaaslastega näidata, et esile saab kutsuda ka kindlaid dünaamilisi efekte.

''Kui muunduritega luuakse tavaliselt üks lõks, milles osakest faasinihkega ringi lohistatakse, siis meie väljad võivad olla oluliselt keerukamad. Näiteks võime projitseeritud pilti ehitada sisse gradiendid. Lõks ei pea olema ilmtingimata üksik punkt, vaid näiteks sõõrikukujuline, milles osakesed siis vastavalt gradiendile ringi liiguvad, kuigi hologramm ise seisab paigal,'' laiendas füüsik. Täiendavaid võimalusi võiksid pakkuda hologrammid, mis kodeerivad korraga helisagedusest lähtuvalt mitmeid helivälju.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature.



Vaade Emajõele.Vaade Emajõele.
Teadlased ei näe Emajõe tselluloositehase plaane loodussäästlikena

Eesti puidu väärindamine on teretulnud, kuid praeguste pealiskaudsete andmete põhjal tehtud analüüside põhjal on küsitav, kas Emajõgi kannaks välja tehasest tuleva lisareostuse. Paistab ka, et riigil pole plaani, kuidas majandada metsa siis, kui Tartumaal on ettevõte, kes on valmis ära ostma kõik Eesti ekspordiks mineva puidu. Tselluloositehase mõjude üle veele ja metsale arutlesid Teaduste Akadeemia seminaril Tartu teadlased.

Andmeanalüüs: mees- või naisülemus – kumb on parem?

Kas eestlaste seas mõjutab arvamust oma ülemusest ülemuse sugu? Ülemuse omadused on olulised iga töötaja jaoks ja on tähtis, et jagatakse sarnaseid väärtushinnanguid. Erinevused võivad olla tingitud ka soost – kas see vastas tõele ka 2010. aastal? Seda uurisid Tartu ülikooli tudengid analüüsides sotsiaalteaduslikke andmeid.

Lasteaiaõpetajad peavad õpetust lapsekeskseks, kuid uuring näitab muud

Kuigi lasteaiaõpetajad on enda sõnul omaks võtnud 2008. aastal jõustunud õppekavas välja toodud lapsekeskse kasvatuse põhimõtted, ei lähe see kokku vaatlejate arvamusega, selgub värskelt kaitstud doktoritööst.