Ученые из Лаборатории термодинамики (Laboratory of Thermodynamics) Швейцарского федерального Технологического института в Цюрихе (Swiss Federal Institute of Technology Zurich, ETH Zurich) смоги поднять и перемещать различные объекты произвольной формы за счет акустических волн. Они столкнули гранулы кофе с каплями воды, "сварив" растворимый кофе прямо в пространстве, и произвели небольшой взрыв, заставив столкнуться частичку натрия с каплей воды. Это вы можете увидеть в ролике:
Новая технология акустической левитации позволяет перемещать объекты не только вверх или вниз, но и в горизонтальном направлении, естественно, только в пределах операционного объема устройства левитации.
Эффект акустической левитации основан на стоячих звуковых волнах, статических колебаниях, получаемых за счет отражателей. Эти волны имеют минимумы и максимумы со строго определенным положением в пространстве, которые создают перепады давления. Если у перепада давления имеется необходимая амплитуда, то он может компенсировать вес объекта, помещенного внутрь стоячей акустической волны, заставив этот объект просто висеть в воздухе.
То есть, если в вашем распоряжении имеется достаточно энергии и устройство, способное превращать эту энергию в энергию стоячих акустических колебаний, то вы имеете возможность поднять в пространство все, что угодно. Даже человека. Правда подъем массивных объектов требует колоссальных затрат энергии, к примеру, для подъема капли воды требуется звуковая волна, силой 160 дБ. Но готов ли организм человека к мощным звуковым колебаниям?
Существует множество химических и биологических процессов, которые могут быть нарушены при контакте с любой поверхностью, и акустическая левитация является идеальным выходом из такой ситуации. Не имея таких ограничений, как магнитная левитация, акустическая левитация позволит ученым реализовать множество новых технологий, провести опыты и эксперименты, которые ранее было провести попросту невозможно. Например, подобный подход позволит производить некоторые действия и операции, такие, как предотвращение внутреннего кровотечения, абсолютно бесконтактным способом.
Чем лучше магнитной?
Акустическая левитация может поднимать предметы любой формы, изготовленные из любого материала, а не только из материалов, обладающих магнитными свойствами. Единственное ограничение акустической левитации заключается в том, что размеры объекта не должны превышать половину длины волны звуковых колебаний.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.