Marco Andrady och Juliu Adamovski från University of São Paulo (Brasilien) och Anna Bernasso från Heriot-Watt University i Edinburgh (Skottland) genomförde ett akustiskt levitationsexperiment. De lyckades hänga en skumkula med en diameter på 50 millimeter i luften. Forskarna presenterade resultaten av forskningen i tidskriften Applied Physics Letters.
Flygande fisk
För "suspension" användes ultraljudsvågor, som det mänskliga örat vanligtvis inte kan höra. Tidigare, på detta sätt, har forskare redan tvingat att levitera små droppar av materia, såväl som "icke-standardiserade" föremål som ledningar och tvådimensionella plan.
Redan 2006 genomförde anställda vid Department of Applied Physics of China Northwestern Polytechnic University upprepade gånger levitationsexperiment.
Projektledare Wen Jun Xie började med iridium och flytande kvicksilverpärlor. Riktningens ultraljud motverkade gravitationen och bollarna steg uppåt. Detta kan hitta tillämpning i läkemedel: det är ju känt att ibland samverkar ämnen med behållarna där de placeras. Varför inte uppfinna en "flygande" boll som inte kommer att beröra fartygets väggar?
Och då undrade Wen Jun Xie vad som skulle hända om ett levande varelse placerades i fältet för en ultraljudsemitterare? Under experimentet placerades olika små djur under emittern, vilket skapade luftvibrationer med en våglängd på cirka 20 millimeter, med hjälp av pincett: myror, spindlar, skalbaggar, bin, rumpeldjur och små fiskar. Vissa djur försökte fly, men de misslyckades, eftersom ultraljud pressade på dem. Men under påverkan av vibrationer "hoppade de" upp och hängde i luften … De flesta av försökspersonerna stod emot hela 30 minuter av denna "tortyr". I allmänhet tålde de proceduren normalt, förutom att fisken inte kändes väl på grund av bristen på vatten. Dessutom lyckades forskarna ta bort yngeln från äggen i ultraljudsfältet. Wen juni Xie uttalade,att resultaten från experimentet kan bidra till viktiga upptäckter inom området biologi.
Kampanjvideo:
Stora storlekar
Nu har en grupp forskare från Brasilien och Skottland för första gången lyckats visa levitation av ett objekt längre än en ljudvåglängd (14 millimeter). "Akustisk levitation av små föremål vid trycknoder i en stående våg är ganska välkänd," kommenterade en av författarna till artikeln, Marco Andrade.”Den maximala partikelstorleken som kan göras för att levitera på detta sätt är emellertid en fjärdedel av våglängden, det vill säga bara fyra millimeter,” förklarar Marco Andrade. "I vår artikel visar vi att en kombination av ultraljudsgivare kan lyfta ett mycket större föremål i luften."
Försök att göra plana föremål av betydande storleken har redan tidigare gjorts av andra specialister. Men då lyckades de bara skapa effekten av vertikalt tryck, och forskarna tvingades sticka föremål på nålen så att de inte bokstavligen skulle flyga bort …
Marco Andrade och hans team tvingade det leviterande föremålet till en stabil position utan några ytterligare åtgärder. Ingenjörerna byggde ett "stativ" -system av ultraljudsgivare för att ge både vertikalt och sidotryck. Deras lutningsvinkel och antal kan ändras. Men essensen är densamma: en stående ljudvåg skapas mellan bollen och emitterarna, som höjer föremålet i luften. Lyftkraften för ultraljud är sådan att kulan svävar i en höjd av sju millimeter (detta avstånd är ungefär hälften av ljudvågens längd).
Applikationens räckvidd är utrymme
Enligt utvecklarna är det teoretiskt möjligt att göra föremål av en mängd olika former och storlekar "flyga", och dessutom ändra sin position i luften.
Om tekniken för akustisk levitation bemästras kommer detta enligt forskare att göra det möjligt att arbeta framgångsrikt med heta material och vätskor, till exempel under förhållanden med mikrogravitet i rymden. Eftersom materialets små droppar i kretslopp på grund av ytspänning får större storlekar än vi har på jorden, är det nödvändigt först att "öva" på större "prover" …
