Asier Marzo Pérez Nafarroako Unibertsitate Publikoko (NUP) Estatistika, Informatika eta Matematika Saileko ikertzaileak eta Bruce Drinkwater Bristolgo Unibertsitateko (Erresuma Batua) Ingeniaritza Mekanikoko Saileko irakasleak zenbait objekturen lebitazio akustiko independentea lortu dute lehenbiziko aldiz. Teknologia hori baliagarria izan liteke ebakirik egin gabe giza gorputzaren barnean partikula txikiak manipulatzeko, baita pixel lebitatzaileen bidez informazioa erakusteko ere. Ikerketa hori Erresuma Batuko Ingeniaritzako eta Fisika Zientzietako Ikerketa Kontseiluak finantzatu du, eta “Proceedings of the National Academy of Science” aldizkari zientifikoan argitaratu berri da, hots, Estatu Batuetako Zientzien Akademia Nazionalaren argitalpen ofizialean.
Soinuak indarra eragiten du objektuen gainean. Uhin ultrasonikoak erabiltzean eta bolumena asko igotzean, zientzialariek tamaina txikiko hainbat objektu higitzeko gai den eremu akustiko bat sortzen dute. Ikertzaile taldeak garatutako algoritmo berriak bidea ematen du nahikoa konplexuak diren eremu akustikoak modu efizientean sortzeko, hainbat objektu nahi den posizioetan harrapatzeko moduan.
Pintza akustikoen abantailak
Pintza akustiko horien gaitasunak pintza optikoenen parekoak dira; izan ere, aurten Fisikako Nobel Saria irabazi duten pintza horiek laserrak erabiltzen dituzte mikropartikulak harrapatu eta garraiatzeko. Hala ere, pintza akustikoek zenbait abantaila dituzte optikoen aldean.
Laserrak ingurune gardenak baizik ez dituzte gurutzatzen, eta, horregatik, konplikatua da horiek ehun biologikoaren barreneko aplikazioetarako erabiltzea. Bestalde, ultrasoinuak haurdunaldiko ekografietan eta giltzurruneko kalkuluen tratamenduan erabili ohi dira, ehunean modu seguru eta ez-inbaditzailean sar baitaitezke.
Abantailen artean, azpimarratzekoa da gailu akustikoak 100.000 aldiz eraginkorragoak direla sistema optikoak baino. “Pintza optikoen teknologia itzela da, baina arriskutsua, pintza horiek erraz asko hil baititzakete manipulatzen dituzten zelulak. Bertsio akustikoarekin, aldiz, magnitude bereko indarra sortzen dugu, baina askoz energia gutxiago erabiliz. Aplikazio askok behar izaten dute manipulazio zelularra, eta sistema akustikoak ezin hobeak dira horretarako”, adierazi du Drinkwater irakasleak.
Partikula milimetrikoak, hari bati eta oihal zati bati atxikiak. Partikulak doitasun handiz kokatzen ahal dira, haria oihalaren zulo batean zehar igarotzeko moduan. Kredituak: Sergio Larripa, Asier Marzo eta Bruce Drinkwater.
Beren sistemaren doitasuna erakusteko, zientzialariek hari baten bi muturrei esfera milimetriko bana erantsi zieten, eta, pintza akustikoak baliatuz, haria oihal zati batean “josi” zuten. Izan ere, sistema gai da airean dauden 25 partikularen 3D mugimendua aldi berean kontrolatzeko. Taldekoek uste dutenez, urtebeteko epean, uretan dauden partikulen manipulaziora egokitu liteke teknika hori. Hortik gutxira, baliteke ehun biologikoan erabiltzeko egokitu ahal izatea.
“Uhin ultrasonikoen malgutasunak aukera ematen digu maila mikrometrikoan lan egiteko, 3D-n inprimatutako egituren edo ehun biziaren barneko zelulak mugitze aldera —azaldu du Asier Marzok—. Nolanahi ere, posible da eskala handiagoan lan egitea, adibidez airean objektuak osatzen dituzten pixel ukigarriak lebitarazteko”. Objektu horiek partikula lebitatzailez osatuta daude, eta pertsona batek baino gehiagok behatzen ahal diete, angelu desberdinetatik. Gainera, zuzenean ukitzen eta manipulatzen ahal dira, hau da, eskuen bidez arrastatuz. “Monitoreen barneko dimentsio biko pixeletara ohituta gaude, baina gustatuko litzaiguke airean igerian dauden pixel ukigarriz osatutako objektuak ikustea”, erantsi du NUPeko ikertzaileak.
Pintza akustiko holografikoen gailu bat. 256na transduktore ultrasoniko dauzkaten bi panel gai dira eremu akustiko nahikoa konplexu eta indartsuak sortzeko, partikulak nahi den posizioetan lebitarazteko moduan. Kredituak: Sergio Larripa, Asier Marzo eta Bruce Drinkwater.
Asier Marzo ikertzailea, proiektuaren egilea, tranpa akustikoen indarra egiaztatzen. Kredituak: Sergio Larripa, Asier Marzo eta Bruce Drinkwater.
Bi milimetroko diametroa duten sei partikularen lebitazioa, aldez aurretik konfiguratutako patroi bati jarraikiz. Ezkerrean, esperimentua, eta, eskuinean, eremu akustikoaren simulazioak. Kredituak: Asier Marzo eta Bruce Drinkwater.