Звук способен не только слышать, но и толкать. Ультразвуковой вихрь — это звуковая волна, закрученная как воронка в раковине: в центре у неё тишина, а по краям — вращающееся давление. Такая воронка может захватывать мелкие частицы и переносить их, не касаясь руками. Но если между источником звука и целью лежит кость, вихрь ломается: кость преломляет волны неравномерно, как рябь на воде ломается о камень.
Учёные нашли способ провести звуковую воронку сквозь человеческий череп. Они напечатали на 3D-принтере тонкую пластинку — всего восемь десятых длины волны толщиной, — покрытую микроскопическими ступеньками. Каждая ступенька задерживает часть волны ровно настолько, чтобы после прохождения кости все кусочки звука сложились в ровную воронку. Пластинка работает как умная линза, которая исправляет искажения кости и одновременно закручивает звук.
Такая звуковая воронка может захватывать тромбы и двигать их, не разрезая ткань. Или удерживать лекарственные частицы в нужном месте, пока они не подействуют. Пластинка дёшева в печати, а управление частотой — простая техническая задача. Это шаг к инструментам, которые работают внутри тела без скальпеля.
Толщина пластинки — меньше миллиметра для типичного медицинского ультразвука, а узор на ней напоминает крошечную лестницу, вырезанную лазером.