可编程声波芯片
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可编程声波芯片精准操控微小目标
科技日报· 2025-12-09 10:04
核心观点 - 美国弗吉尼亚理工大学研究团队成功研制出一种新型可编程声波芯片,该技术突破了当前片上声波操控的关键瓶颈,实现了对流体和微小颗粒的灵活精准操控,拓展了在医学和工程领域的应用前景 [1] 技术突破与原理 - 研究团队重新设计了声波发射器几何结构并优化电极排布,通过在芯片中引入高度可定制的相位分布,构建出可交叉协同作用的复杂声波场,使声波能够像“手指”一样被引导、弯曲和协同控制 [1] - 团队开发了多种新型片上器件方案,通过相位编码调控,能以前所未有的方式对声波进行倾斜、弯曲和耦合,最终将整套机制集成在单一电子芯片上,形成一体化操控平台 [2] - 实验结果显示,该一体化平台产生的声波能量束在传播距离和能量集中度方面均优于传统叉指换能器(IDT) [2] 技术优势与特性 - 该技术的核心优势在于“适应性”,团队能精确控制声波的能量传播方式,使其适用于声波路径引导、流体和颗粒操控等不同需求 [2] - 传统IDT通常只能产生单一平面声波,难以生成高度可定制、可弯曲或可叠加的复杂声场,而新技术克服了这一关键瓶颈 [1] 潜在应用领域 - 该技术有望应用于非侵入性手术或体外血液成分分离等医学领域 [1] - 研究成果为未来在微纳制造、半导体散热及生物传感等多领域的应用奠定了基础 [2]