Pull to refresh

Создан первый в мире «тяговый луч» для левитации предметов с помощью звуковых волн

Physics Science fiction Sound Health


Согласно энциклопедии Star Trek, тяговые лучи (tractor beam) начали устанавливать на корабли Звёздного флота в 2159 году. Учёные стараются уложиться в график, но пока не научились эмитировать гравитационные волны, а перемещают объекты с помощью звука. То есть такой примитивный тяговый луч даже не будет работать в космосе. Но с чего-то надо начинать. Вчера в журнале Nature Communications опубликована статья с описанием тягового луча на основе акустических волн. Звукогенераторы создают нечто вроде акустической голограммы или силового поля, которое удерживает и перемещает объекты в воздухе.

Удерживать маленькие предметы в воздухе учёные научились давно, но только поместив их между двумя пластинами динамик. Новая разработка предусматривает размещение динамиков только с одной стороны.

По мнению исследователей, левитация предметов в звуковых волнах имеет массу практических применений: например, с её помощью можно перемещать и собирать в воздухе наиболее хрупкие вещи, которые не терпят физического контакта. Миниатюрная версия устройства способна перемещать капсулы с лекарством по организму или управлять хирургическими инструментами внутри человеческого тела. Тяговый луч может удалять камни из почек и желчного пузыря, перемещая их по протокам и выводя из организма. То же самое со сгустками крови, тромбами, которые закупоривают сосуды, или опухолями. Правда, учёные пока изучили только генерацию звуковых волн в воздухе, а для операций на человеческом теле нужно изучить, как эта техника работает в жидкостях.



В эксперименте авторы установили 64 миниатюрных динамика общей мощностью 9 Вт. Динамики генерируют звуковые волны высокой интенсивности и частоты (40 кГц), на которых левитирует 4-миллиметровый шарик из полистирола. Аккуратно изменяя параметры звука, можно перемещать, поворачивать шарик или удерживать его на месте.



Акустическая голограмма принимает три формы: одна напоминает пару пальцев или ножницы.



Вторая похожа на воронку, в центре которой удерживается шарик.



Третья — что-то вроде бутылки, окружающей объект со всех сторон. Шарик удерживается в воздухе на расстоянии до 20 см от 9-ваттных колонок, и его можно раскрутить до 2000 RPM.



Разработчики спроектировали несколько установок разного размера и мощности. Например, одна из них предназначена для управления крошечными объектами, а другая удерживает в воздухе футбольный мяч на высоте десяти метров.
Tags:
Hubs:
Total votes 16: ↑12 and ↓4 +8
Views 18K
Comments 8
Comments Comments 8

Posts