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Akustik

Mit Schallwellenmustern Figuren im Raum zeichnen

Ein unscheinbares Plättchen und ein Ultraschalllautsprecher – viel mehr braucht es nicht, um mit Schallwellenmustern überraschende Phänomene zu produzieren
Acoustic holograms

Veröffentlicht am: 21.09.2016

Laufzeit: 0:02:52

Sprache: englisch

Die Nature Publishing Group (NPG) gehört wie auch Spektrum der Wissenschaft zum Holtzbrinck-Konzern Springer Nature. Sie ist Herausgeberin von "Nature", einem wöchentlich erscheinenden wissenschaftlichen Fachjournal.

Man benötigt nur einige Dutzend kleiner Ultraschall-Lautsprecher, die man kontrolliert ansteuert, und schon können die von ihnen ausgesandten akustischen Wellen Wassertröpfchen oder Styroporkügelchen schweben lassen oder auch gezielt bewegen (siehe Nature-Video Schweben mittels Ultraschall). Nun haben sich Forscher an einer noch größeren Herausforderung versucht: Peer Fischer vom Stuttgarter Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme und seine Kollegen arbeiten mit so genannten akustischen Hologrammen.

Dazu platzieren sie vor einem einzigen Lautsprecher ein speziell präpariertes Kunststoffplättchen, das dessen Schallwellen verändert. In dem komplexen dreidimensionalen Wellenmuster, das in der Folge vor dem Lautsprecher entsteht, bilden sich unter anderem "Wellentäler", in denen beispielsweise Wassertröpfchen gewissermaßen hängen bleiben – sie schweben dann in der Luft. Zuvor berechnen Fischer und Team am Computer, welche Form das Plättchen annehmen muss, um die benötigten Täler an genau bestimmten Orten zu erzeugen. Zur Herstellung dient dann der 3D-Drucker.

Mittlerweile gelingt es den Wissenschaftlern mit ihrem Verfahren, komplexe Figuren in der Luft zu zeichnen, oder auch eine Wasseroberfläche so zu manipulieren, dass kleine Papierschiffchen sich darauf in einer vorgegebenen Rinne bewegen.

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