Призначення. Створення способу захоплення, обертання і переміщення об’єктів міліметрових розмірів за допомогою акустичних вихорів для забезпечення можливості збільшення розмірів об’єктів які піддаються дії акустичних полів у порівнянні з оптичними полями.
Технічні характеристики. Частота акустичної хвилі – 10 МГц–1 ГГц. Поляризація акустичної хвилі – поздовжня. Для різних середовищ у яких поширюється акустична хвиля і для різних частот технічні характеристики відрізнятимуться. Для частоти акустичної хвилі 10 МГц і її поширення, наприклад, у воді, довжина акустичної хвилі дорівнює Λ = 148 мкм, швидкість поширення акустичної хвилі 1500м/с. Кут дифракції акустичної хвилі на акустичній гратці для ±1 максимуму θ1 = ±10,4 град. Кут дифракції для ±2 максимуму θ2 = 19,9 град. Період дифракційної гратки d = 0,8523 мм. Маса об’єкту яким може здійснюватися маніпулювання залежить від потужності акустичної хвилі у дифрагованому порядку. Наприклад для маніпулювання об’єкту масою m = 2.5×10–3 г достатньо забезпечити потужність збудженої акустичної хвилі ~1 Вт. Частота обертання об’єкту з такою масою під дією ±1 дифракційного максимуму становить ±6,28 об/с. Під дією ±2 дифракційного максимуму частота обертання зростає удвічі.
Галузь застосування. Виробники побутової електронної техніки, військової техніки, акустоелектронних медичних пристроїв
Переваги. Найближчою технологією, яка використовується у даний час для маніпулювання мікрочастинками є технологія оптичних вихорів. Оптичні вихори можуть маніпулювати мікрочастинками з масою ~10–11 г при потужності неперервного лазерного випромінювання ~1 Вт. Потужність лазерного випромінювання, а відповідно й маса об’єкту, яким можна маніпулювати обмежується технічними характеристиками лазера. Тоді як потужність акустичної хвилі, генерованої різним способом, таких обмежень не має.
Техніко-економічний ефект. Основним технічним ефектом від застосування технології є віддалене, безконтактне маніпулювання матеріальними об’єктами. Економічний ефект від впровадження технології залежатиме від галузі економіки у якій ця технологія буде впроваджена. Можливими галузями економіки є побутова електронна техніка, військова техніка, акустоелектронні медичні пристрої та ін.
Опис. Технологія генерації акустичних вихрових пучків, які переносять орбітальний момент імпульсу базується на дифракції акустичних хвиль на гратці з вилкоподібним розщепленням штрихів внаслідок чого фазовий фронт дифрагованих хвиль набуває гелікоїдальної форми з топологічним дефектом фази хвилі на осі пучка. Оскільки інтенсивність пучка на його осі дорівнює нулю, а фаза є невизначеною такий акустичний пучок переносить акустичний вихор з орбітальним моментом імпульсу, який дозволяє захоплювати об’єкти, обертати їх і переміщати у просторі. Розроблена технологія вперше використовує акустичні вихрові пучки, генеровані методом дифракції акустичних хвиль на гратці з розщепленням штрихів.