Floating Free: New Levitation System Bruger Lydbølger

{h1}

En ny teknik bruger lydbølger til at genoplive genstande og flytte dem i midair.

Hold fast på din stav, Harry Potter: Videnskaben har endda endda din bedste "Leviosa!" levitation stavning.

Forskere rapporterer, at de har leviteret genstande med lydbølger og flyttet disse genstande rundt midt i luften, ifølge en ny undersøgelse.

Forskere har brugt lydbølger til at suspendere objekter i midten af ​​årtier, men den nye metode, der blev beskrevet i dag (15. juli) i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences, går et skridt videre ved at tillade folk at manipulere suspenderede objekter uden at røre dem.

Denne levitationsteknik kan medvirke til at skabe ultrabare kemiske blandinger uden forurening, hvilket kan være nyttigt til fremstilling af stamceller eller andre biologiske materialer.

Parlor trick

I mere end et århundrede har forskere foreslået ideen om at bruge lydbølgernes tryk for at gøre objekter flydende i luften. Når lydbølgerne rejser, producerer de ændringer i lufttrykket - skubbes nogle luftmolekyler sammen og skubber andre fra hinanden.

Ved at placere et objekt på et bestemt punkt inden for en lydbølge, er det muligt at modvirke tyngdekraften perfekt med den kraft, der udøves af lydbølgen, så en genstand kan flyde i stedet.

I tidligere arbejde med levitationssystemer havde forskere brugt transducere til at producere lydbølger og reflektorer for at reflektere bølgerne tilbage og derved skabe stående bølger.

"En stående bølge er som når du plukker en guitarstreng," siger studieleder med en forfatter, Daniele Foresti, en mekanisk ingeniør ved ETH Zürich i Schweiz. "Strengen bevæger sig op og ned, men der er to punkter, hvor den er fast."

Ved hjælp af disse stående bølger leviterede muslimer mus og små dråber væske.

Men så blev forskningen fast.

Akustisk levitation syntes at være mere af et parrets trick end et nyttigt værktøj: Det var kun stærkt nok til at udløse relativt små genstande; det kunne ikke vække væsker uden at splitte dem fra hinanden, og objekterne kunne ikke flyttes.

Leviterende væsker

Foresti og hans kolleger konstruerede små transducere stærke nok til at genoplive objekter, men små nok til at blive pakket tæt sammen.

Ved langsomt at slukke en transducer ligesom dens nabo raser op, skaber den nye metode en bevægende sød spot for levitation, der gør det muligt for forskerne at flytte et objekt midt i luften. Lange, tynde genstande kan også udlignes.

Det nye system kan løfte tunge genstande og giver også tilstrækkelig kontrol, så væsker kan blandes sammen uden at splitte i mange små dråber, sagde Foresti. Alt kan styres automatisk.

Systemblasterne lyder bølger til, hvad der ville være et øreopdelende støjniveau på 160 decibel, omtrent lige så højt som en stråle, der starter. Heldigvis fungerede lydbølgerne i eksperimentet med 24 kilohertz, lige over det normale høreområde for mennesker.

Men "hvis du har nogle hunde rundt, vil de slet ikke lide det," fortalte Foresti WordsSideKick.com.

Lige nu kan objekterne kun flyttes i en dimension, men forskerne håber at udvikle et system, der kan flytte objekter i to dimensioner, sagde Foresti.

Store fremskridt

Det nye system er et stort fremskridt, både teoretisk og i forhold til dets praktiske anvendelser, siger Yiannis Ventikos, en flydende forsker ved University College London, som ikke var involveret i undersøgelsen.

Den nye metode kan være et alternativ til at bruge en pipette til at blande væsker i tilfælde, hvor forurening er et problem, tilføjede han. For eksempel kunne akustisk levitation gøre det muligt for forskere at marinere stamceller i bestemte præcise kemiske blandinger uden at bekymre sig om forurening fra pipetten eller den anvendte brøndbakke.

"Det niveau af kontrol, du får, er ganske forbløffende," sagde Ventikos.

Følg Tia Ghose på Twitterog Google+. Følge efter WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.

Floating Free: New Levitation System Bruger Lydbølger


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2024 DA.WordsSideKick.com