fbpx

Вчені вперше досягли левітації досить великого об’єкту. Це важливий прорив

24 Січня 2018
наука технології

Комбінація двох звукових вихорів дозволила вперше тримати в повітрі частинки, розмір яких перевищує довжину звукової хвилі. Це справжній прорив.

Акустичні пастки використовують звукові хвилі для того, щоб на відстані утримувати і переміщати об’єкти. Однак досі всі створені для цього подібні пристрої працювали тільки для частинок, розмір яких становить менше половини використовуваної довжини хвилі, тобто близько 4 міліметрів для найбільш поширеного типу.

Спійманий будь-якої подібною пасткою об’єкт рухається за рахунок сили акустичного випромінювання. Якщо форма променю підібрана правильно, то це дозволяє рухати об’єкт прямо у повітрі: обертати, переміщати, зупиняти. В теорії змінювати довжину хвилі можна для захоплення об’єктів різних розмірів, однак для цього потрібна досить велика потужність. Крім того, треба використовувати досить короткі довжини хвиль, щоб уникнути проблем зі слухом у людей, що знаходяться поруч. Це обмежує можливий розмір об’єктів.

Однак у статті Асьєра Марцо і його колеги з Брістольського університету описується спосіб левітації з використанням двох акустичних променів у формі вихорів, що обертаються в різні боки. Фізики по черзі ненадовго включають то один вихор, то інший, що штовхає об’єкт – в даному випадку полістиролову кульку – в протилежні сторони.

В результаті кулька залишається в центрі пастки, причому такий спосіб працює з об’єктами, розмір яких не дозволяє їх утримувати одним вихором простого виду. Врешті науковцям вдалось левітувати об’єкт в два рази більшого розміру, ніж довжина хвилі – кульку розміром 1,6 сантиметра. Також автори змогли змусити її обертатися по колу із заданою швидкістю.

Ось як це виглядало:

Прикладів використання акустичної левітації може бути безліч. Але в першу чергу подібні пристрої можуть стати корисними в медицині: наприклад, при процедурах видалення каменів з нирок.

24 Січня 11:55
наука технології
Найцiкавiше на сайтi