Фантастика становится явью: акустический силовой луч притягивает предметы на расстоянии
Не имея таких ограничений, как магнитная левитация, акустическая позволяет ученым реализовать множество новых технологий, проводить интереснейшие опыты и эксперименты. Международная команда в составе ученых из Шотландии, Великобритании и США разработала весьма перспективный метод притяжения объектов за счет акустических волн. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Ученые установили, что лучи света и звука работают аналогичным образом, представляя собой волны различной частоты. Однако если представить эти волны как морские, то они будут притягивать, а не отталкивать от себя предметы. Обычно для создания эффекта ударной волны (отталкивания) необходимо лишь направить звуковую волну на объект под нужным углом.
Команда исследователей использовала набор устройств, с помощью которых смогла с высокой степенью точности удерживать направление звуковой волны. В результате ее энергия, поступающая на поверхность предмета, вызвала эффект обратного рассеивания. Это привело к образованию перед объектом области низкого давления. Таким образом, он притянулся к источнику луча и оставался в его зоне до тех пор, пока луч не отключили.
Акустическая левитация имеет ряд преимуществ по сравнению с магнитной. Она позволяет поднимать предметы любой формы, изготовленные из любого материала, а не только из тех, у которых есть магнитные свойства. Единственное ограничение акустической левитации заключается в том, что размеры объекта не должны превышать половину длины волны звуковых колебаний. Но этого вполне достаточно, чтобы поднять и перемещать в пространстве небольшие предметы, чего в принципе нельзя достичь с помощью эффекта магнитной левитации.
И хотя пока удалось воздействовать на предметы, не превышающие 1 см в диаметре, с развитием технологии ученые надеются существенно увеличить ее мощность и добиться впечатляющих результатов. Это позволит применять луч в самых разных областях науки и техники, и даже для повседневных нужд. Разработкой уже заинтересовались медики - с помощью "акустического пинцета" врачи смогут осуществлять манипуляции с мельчайшими объектами.
Подобные разработки ведутся и в других научных лабораториях мира. Так недавно, используя акустические волны, удалось поднять и перемещать в пространстве различные объекты исследователям из Лаборатории термодинамики Швейцарского федерального Технологического института в Цюрихе. Для демонстрации возможностей они столкнули гранулы кофе с каплями воды, "сварив" растворимый американо прямо в пространстве, и произвели небольшой взрыв, заставив столкнуться частичку натрия с каплей воды. Эту методику в ближайшее время планируется использовать в хирургии, в частности, для предотвращения внутреннего кровотечения абсолютно бесконтактным способом.
Разработка международной команды ученых наряду с ноу-хау Швейцарского Технологического института признаны на сегодня самыми перспективными в этой области. Все более ранние эксперименты имели весьма ограниченные возможности по произвольному перемещению объектов. Новые методы акустической левитации позволяют не только двигать предметы вверх и вниз, но и в горизонтальном направлении.
