Марко Андради и Юлиу Адамовски от университета в Сао Пауло (Бразилия) и Анна Бернасо от университета Херио-Ват в Единбург (Шотландия) проведоха експеримент с акустична левитация. Те успяха да окачат топче от пяна с диаметър 50 милиметра във въздуха. Учените представиха резултатите от изследванията в списанието Applied Physics Letters.
Летяща риба
За „суспензия“се използват ултразвукови вълни, които човешкото ухо обикновено не е в състояние да чуе. Преди това по този начин изследователите вече са принудени да левитират малки капчици материя, както и "нестандартни" обекти като проводници и двумерни самолети.
Още през 2006 г. служителите на катедрата по приложна физика на Китайския Северозападен политехнически университет многократно провеждаха левитационни експерименти.
Ръководителят на проекта Wen Jun Xie започна с иридий и течни живачни топчета. Насоченият ултразвук противодействаше на гравитацията и топките се извисяваха нагоре. Това може да намери приложение във фармацевтиката: известно е, че понякога веществата взаимодействат с контейнерите, в които са поставени. Защо да не измислите "летяща" топка, която да не докосва стените на съда?
И тогава Вен Джун Си се запита какво би се случило, ако живото същество бъде поставено в областта на ултразвуков излъчвател? В хода на експеримента под емитера бяха поставени различни малки животни, създаващи въздушни вибрации с дължина на вълната около 20 милиметра, използвайки пинсети: мравки, паяци, бръмбари, пчели, попони и малки риби. Някои животни се опитаха да избягат, но не успяха, тъй като ултразвукът натисна върху тях. Но под въздействието на вибрациите те "скочиха" нагоре и висяха във въздуха … Повечето от субектите издържаха цели 30 минути на това "мъчение". По принцип те издържаха на процедурата нормално, само че рибата не се чувстваше добре поради липсата на вода. Освен това изследователите успяха да извадят пърженото от яйцата в зоната на ултразвуковото поле. Wen Jun Xie заяви,че резултатите от експеримента могат да допринесат за важни открития в областта на биологията.
Промоционално видео:
Големи размери
Сега група учени от Бразилия и Шотландия за първи път успяха да демонстрират левитация на обект, по-дълъг от дължината на звукова вълна (14 милиметра). „Акустичната левитация на малки обекти при възлите на натиск на стояща вълна е доста добре известна“, коментира един от авторите на статията Марко Андраде. "Въпреки това, максималният размер на частиците, който може да бъде направен за левитация по този начин, е четвърт от дължината на вълната, тоест само четири милиметра", обяснява Марко Андраде. "В нашата статия показваме, че комбинация от ултразвукови излъчватели може да повдигне много по-голям обект във въздуха."
Опитите да се направят плоски предмети с левитация със значителни размери вече са предприети в миналото от други специалисти. Но тогава те успяват само да създадат ефекта на вертикален натиск, а изследователите бяха принудени да убождат предмети върху иглата, за да не излитат буквално …
Марко Андраде и неговият екип принудиха левитиращия обект в стабилна позиция без допълнителни мерки. Инженерите изградиха "статив" система от ултразвукови датчици, за да осигурят както вертикално, така и странично налягане. Техният ъгъл и брой на наклона може да бъде променен Но същността е същата: между топката и излъчвателите се създава стояща звукова вълна, която издига предмета във въздуха. Силата на повдигане на ултразвука е такава, че топката се извисява на височина от седем милиметра (това разстояние е приблизително половината от дължината на звуковата вълна).
Обхватът на приложението е пространство
Според разработчиците теоретично е възможно обектите с голямо разнообразие от форми и размери да "летят", а в допълнение да се променя позицията им във въздуха.
Ако се овладее технологията на акустичната левитация, тогава това, според учените, ще позволи да се работи успешно с горещи материали и течности, например в условия на космическа микрогравитация. Тъй като в орбита капчиците материя, поради повърхностното напрежение, придобиват по-големи размери, отколкото имаме на Земята, е необходимо първо да се "практикува" върху по-големи "екземпляри" …