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英国《自然》杂志21日发表的一篇工程论文报道了一种制造3D复合声场的全新方法——声学全息图，即3D打印机制作的塑料底片。该方法制作的声场可以非接触方式控制液体和空气体中的物体，比现有技术制作的声场精度高100倍以上，速度更快，成本更低。研究结果有助于改善医学影像，促进超声的新应用。
理论上，声音，尤其是超声波，可以作为一种非接触方式来操纵液体和气体中的物体。然而，当前的方法通常需要类似于扬声器设备的换能器阵列，其负责将电信号转换成声音。当它们连接在一起进行控制时，必须非常小心地形成所需的3D声场，并且所产生的声场的规模和复杂性是有限的。
这一次，德国马克斯·普朗克智能系统研究所的研究员皮埃尔·费希尔和他的同事简单地生成了一个声学全息图。他们用3D打印机制作塑料薄膜。当它被放置在单个换能器的前面时，声波可以被改变以产生所需的声场。在实验中，研究人员使用声学全息系统迫使悬浮在水中的粒子会聚形成类似于飞鸽的图像。
研究人员称，该系统可用于沿特定路径移动液体中的物体，或悬浮空气体中的液滴。作者提出，他们的声全息图使快速产生复合声场成为可能，这可用于超分辨率成像、局部加热和个体化药物治疗。
澳大利亚莫纳什大学的阿德里安·尼尔德(Adrian Neeld)在附于该论文的新闻和观点文章中表示，研究人员已经通过一个简单的实验装置创造了一个非常复杂和精细的声学全息图，它不仅可以用来操纵微型物体，还将在医学领域发挥巨大的潜力。
左边的图像显示系统将悬浮在水中的粒子汇聚成一个鸽子图像。
总编辑圈
全息技术显示了三维空之间事物之间的联系、变化和因果关系，并在光波或声波产生的“海市蜃楼”中恢复物体的图像和其他信息。传统的产生复合声场的技术复杂，操作复杂，规模有限。然而，本文提出的新技术不仅大大缩短了初步操作时间，而且将控制精度提高了几百倍，几乎直接将实验室水平提升到了工业水平。(记者张)
