Zgodnie z informacją prasową uniwersytetu naukowcy skonstruowali soczewkę akustyczną, opracowując układ zbudowany z 21 równoległych łańcuchów, każdy składający się z 21 kulek ze stali szlachetnej o średnicy 9,5 mm. Swoją zasadą działania urządzenie przypomina wahadło Newtona – zabawkę złożoną z kilku kulek zawieszonych na nitkach, które wzajemnie o siebie uderzają. Wahadło to jest wspaniałym przykładem ilustrującym prawo zachowania pędu i energii kinetycznej podczas zderzenia. Soczewka akustyczna amerykańskich naukowców opiera się na tej samej zasadzie, generując wahania nieliniowe. Podczas gdy w przypadku wahadła Newtona kulki mogą poruszać się tylko w jednej przestrzeni, naukowcy skonstruowali wariant 2D, podkreślają jednak, że możliwy do skonstruowania jest również wariant trójwymiarowy.

Urządzenie działa w następujący sposób: sterowane komputerem kowadełko uderza w zewnętrzny okrąg łańcucha, generując nieliniowe wahania. Cały łańcuch działa jak wysoko nieliniowy akustyczny przewodnik fal, generujący solitony – a więc odosobnione fale, znane z tego, że podczas wzajemnego oddziaływania ze sobą lub z innymi przeszkodami nie ulegają zaburzeniu, lecz zachowują niezmienną strukturę.

Zmieniając napięcie żyłki i sztywność łańcucha z kręgów, fizykom udało się zmieniać prędkość solitonu. Seria takich pojedynczych fal, opuszczająca układ, jest zbierana w określonym punkcie ogniskowania. W ten sposób powstaje kula dźwiękowa, która świetnie rozchodzi się zarówno w powietrzu, środowisku ciekłym, jak i w ciałach stałych. Dzięki dokładnemu ogniskowaniu urządzenia takie można będzie w przyszłości wykorzystywać w charakterze bezkontaktowych systemów operacyjnych, zdolnych do punktowego, niezwykle precyzyjnego atakowania nowotworów. Swoje osiągnięcie naukowcy opisali w magazynie PNAS. 

źródło: media.caltech.edu