3D打印的乐高积木可以将声音弯曲成声音全息图。
任何看过《星球大战》的人都会熟悉光学全息图的概念——一种漂浮在半空中的3D图像——尽管现实生活中的技术远没有屏幕上描绘的那么先进。
全息图实际上是3D光场的记录，在光线充足的情况下可以投射出原件的副本。(术语全息图可以指记录介质和产生的投影。全息图的概念可以应用于声波，以产生声波全息图，尽管根据开发这种新方法的科学家的说法，这一研究领域仍然非常新。10未来科技《星际迷航》的粉丝真的很想看。
以前的方法需要复杂的扬声器阵列和控制电子设备。但是现在，研究人员已经演示了如何使用复杂的塑料砖制成的墙壁将单个扬声器发出的声波弯曲成复杂的三维形状。
它是声波的计算机渲染，声波通过一系列声学超材料传播，并被塑造成一种模式，就像一个字母通过一英尺的阵列。这种模式是看不见的，只能听见。史蒂夫说:"我们所展示的是，使用精心设计和制造的结构，你可以从一个非常简单的声源创造出一个非常复杂的声场。？科莫说，
“这很像全息图。你把它放在一束光的前面，然后它就是“一个更复杂的声场”，北卡罗来纳州杜克大学电气和计算机工程教授Cummer说，所以它不需要任何额外的来源——它只是对你已经有的任何来源的补充，而且它相对容易制造，”他告诉Live Science。
建筑“砖”砖是一种所谓的超材料，一种具有特殊工程微结构的材料家族，它导致了本质上没有发现的不同寻常的性能。研究团队设计了12种不同类型的砖块，可以有效减缓不同速度的声波。
这些砖块由传统的3D打印机制成，用作全息图的像素。使用改进的光学全息图设计算法来确定再现所需三维声场所需的砖块的结构。
65438年10月14日发表在《科学报告》杂志上的一篇论文中，研究人员描述了使用这种方法制作256像素的全息图，将均匀的声音和波动声波以字母a的形式转换到声场中，科学家通过将声能聚焦在几个大小不同的圆形点上，制作了另一个全息图作为全息透镜。
库默强调，这项研究在现阶段是探索性的。然而，Cummer实验室的博士生、论文的第一作者柏杨表示，这种方法比以前依靠扬声器阵列的方法有明显的优势。
“其他方法耗电量大；他们需要相当复杂的控制电路和电子设备，”谢告诉《生命科学》，由于系统更复杂，它往往更不稳定。用我们的方法，一旦你创建了一个全息图，它将持续很长时间，非常稳定，不消耗任何电力。
谢补充说，这项技术的一个潜在应用是音频扬声器。他说，该大学的商业化办公室正在积极寻找工业合作伙伴，以帮助开发这项技术。
"扬声器不仅能传递频率和音调信息，还能提供空间信息."如果你在iPhone上演奏大提琴套件，听起来就像是扬声器在演奏大提琴套件。一个潜在的应用是，我们可以使用全息图来重建更好的声学场景，在那里你对声音空间信息的感觉更真实。
德国斯图加特的马克斯·普朗克智能系统研究所的物理化学家Peer Fischer没有参与这项研究，但他说这种新方法似乎很有前途。他的团队最近使用特别设计的3D打印塑料块从超声波中制作了声学全息图。
“这对长波和低频声学来说尤其有希望，因为它使全息图的元素非常紧凑，”他告诉现场科学。他们的方法将在形成声场方面带来令人兴奋的可能性。
然而，研究人员也希望调整他们的方法来操纵超声波。Cummer说，超声波的波长要短得多，所以这意味着将砖块缩小到目前大小的1%。
Cummer和他的同事与麻省理工学院的科学家合作，创造了一种内部特征更小的毫米级砖块的早期版本。
研究人员认为，这可能会导致更好的超声波成像设备。
目前的系统使用传感器阵列(基本上是扬声器)来产生精确控制的声波，但小棒需要连接到大型机器上，以适应复杂的控制系统。谢教授说，采用这种方法的系统可以更加紧凑。
一些初创企业也在研究利用超声波给手机无线充电。谢教授说，他们的方法可以大大简化这些系统的控制方法。
这是一篇关于生命科学的原创文章。