Akusztikus levitáció − ultrahanggal

Egy japán kutatócsoport apró hangszórók sora segítségével immár a tér három dimenziójában képes precízen mozgatni a legkülönbözőbb anyagú és halmazállapotú anyagokat is.

Akusztikus levitáció − ultrahanggal

A különféle lebegtető eljárások közt az utóbbi években egyre többet hallani az akusztikus levitáció módszeréről, amelynek során hangszórók segítségével állóhullámot hoznak létre, amelynek rezgési csomópontjaiban a hangnyomás semlegesíti a gravitáció hatását. Az ezekre a pontokra elhelyezett tárgyak súlytalanul lebegnek, a metódus ráadásul más levitációs eljárásokkal ellentétben folyadékok lebegtetésére is alkalmas, és elviekben nincs határa a lebegtetett tömeg nagyságának sem, mindössze megfelelően nagy hangnyomásra van szükség.

Az akusztikus levitációt már jelenleg is alkalmazzák az űrkutatásban mikrogravitációs körülmények szimulálására, illetve olyan gyógyszeripari kísérletek során, ahol a tárolóedény jelenléte is megváltoztatná a kísérlet végeredményét. Felmerül persze a kérdés, hogy lehetséges-e a metódussal mozgatni is ugyanezen tárgyakat? Az ETH Zürich kutatói tavaly mutatták be saját fejlesztésű rendszerüket, amelyben több egymás mellé helyezett hangszóró független állítgatása révén képesek voltak mozgatni a tárgyakat és folyadékcseppeket. A kísérletek során többek közt egy darabka nátriumot és egy vízcseppet lebegtettek egymásba heves reakciót produkálva, illetve sikeresen juttattak be géneket egy sejtbe, az átlagosnál jóval kevesebb reagens alkalmazása mellett.

Egy tokiói kutatócsoport most még magasabb szintre emelte az akusztikus lebegtetésben rejlő lehetőségeket: az általuk alkalmazott ultrahanghullámok révén immár három dimenzióban voltak képesek műanyag-, fa- és fémdarabok, illetve vízcseppek levitálására és mozgatására. Rendszerük négy, több kisebb egységből összerakott hangszóróból áll, amelyek egy fél méter oldalhosszúságú, négyzetes teret vesznek körbe. Az eddig alkalmazott hasonló megoldásokkal ellentétben az állóhullámokat nem egy-egy hangszóró kibocsátott, majd egy felületről visszavert hullámainak (vagy egy hangszórópáros tagjainak) interferálása révén hozzák létre, hanem egymással szemben elhelyezett hangszórók sorával, amelyeket úgy vezérelnek, hogy közösen létrehozott rezgési csomópontok a kívánt mozgási iránynak megfelelő módon helyeződjenek át.

A mellékelt videóból kiderül, hogy ez látványra mit is jelent: a kutatók összetett formákat hoztak létre műanyag golyócskákból, majd mozgatták is ezeket, illetve gyufaszálakat, fém csavarokat és vízcseppeket is képesek voltak precízen manipulálni. A rendszer 40 kHz-es frekvencián üzemel, ami messze fölötte van az emberi hallórendszer által érzékelhető hangoknak.

A kutatók elmondásuk szerint a jövőben elsődlegesen azt szeretnék tanulmányozni, hogy lehetséges-e a módszerrel nagyobb méretű tárgyakat mozgatni. Ha a Földön nem is, alacsony gravitációs körülmények közt már a mostani technikával is elképzelhető a méretesebb objektumok manipulálása, amire mindenképpen lenne igény az űrkutatásban.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward