Új szintre emelték az akusztikus lebegtetést

A kutatók egy 5 centis labdát lebegtettek 14 mm-es ultrahanghullámokkal, holott mostanáig nagyrészt csak a hanghullámhossznál kisebb tárgyakat sikerült levitálni.

Új szintre emelték az akusztikus lebegtetést

Bár az akusztikus lebegtetés kifejezés sokunkban idézheti fel vonósugarak és légdeszkák képét, a valóságban a hanghullámokkal való levitáció még messze nem tart ezen a szinten. A lebegtetett tárgyak egyelőre nagyon aprók, nem utolsósorban azért, mert mostanáig ez szinte csak olyan az objektumokat sikerült ilyen módon a levegőben tartani, amelyek kisebbek voltak az őket megemelő hang hullámhosszánál.

Marco Andrade és Julio Adamowski, a brazíliai São Pauloi Egyetem kutatói, illetve Anne Bernassau, a brit Heriot-Watt Egyetem munkatársa azonban nemrégiben igazolta, hogy ez a korlát áthágható. Kísérletük során egy 5 centiméter átmérőjű hungarocell labdát lebegtettek 14 milliméteres ultrahanghullámok révén.

Az akusztikus lebegtetés ötlete nem új, hiszen a szakértők évek óta kísérleteznek kisebb tárgyak és folyadékcseppek levitálásával. A hagyományos elrendezésben két, egymással szemben, egymás fölé elhelyezett hangforrásból azonos hullámhosszú hangokat játszanak le, állóhullámot hozva létre a hangszórók között. Ennek rezgési csomópontjaiban a hangnyomás semlegesíteni tudja a gravitáció hatását, így az ide helyezett könnyű és apró objektumok súlytalanul lebegnek. A lebegtetésre használt hang változtatásával a csomópontok áthelyeződnek, így ezek a tárgyak mozgathatók is.

Andrade és kollégái a szokásos kettő helyett három hangforrást használtak kísérletük során, és sikerült is megemelniük a golyót. Alapesetben 20 kHz-en működő ultrahangforrásokkal legfeljebb 4 milliméteres tárgyakat lehetne lebegtetni, de a három forrás megfelelő elrendezésével ezt alaposan sikerült túlszárnyalni, mondja Andrade. A szakértő magyarázata szerint a módszer azért működik, mert ezúttal az állóhullám nem a hangforrások között, hanem a hangszórók és a tárgy között jön létre.

Az új módszerrel egyelőre csak egy helyben lehet tartani a tárgyakat, nagyjából az azokat lebegtető hanghullámok fele hosszának magasságában, de Andrade úgy véli, hogy némileg módosított felszereléssel rövidesen a nagyobb objektumok mozgatása is megoldható lesz.

A lebegtető hullámnál hosszánál nagyobb tárgyat első ízben 2009-ben, a Hannoveri Egyetem kutatóinak sikerült levitálniuk, akik egy CD-t lebegtettek az állóhullám rezgési csomópontjában. Ez utóbbi kísérlet során azonban azt még fizikailag meg kellett akadályozni, hogy a tárgy oldalirányba elmozduljon, és lecsússzon a lebegést biztosító pontról. Andrade és társai ezt a problémát sikerrel áthidalták, és várhatóan tovább is tudnak majd lépni a puszta lebegtetésen.

Az akusztikus levitáció a látványos kísérleteken túl számos praktikus dologra is használható lehet, hiszen a segítségével például forró anyagok és folyadékok mozgathatók, illetve úgy figyelhetők meg az egyes anyagok vegyítését kísérő kémiai reakciók, hogy azok vizsgálatában nem képez akadályt a tároló edény léte. Mikrogravitációban ráadásul a földinél jóval nagyobb terheket lehet a módszerrel mozgatni, így a metódusnak az űrkutatásban is lehet jövője, feltéve persze, hogy olyan környezetben alkalmazzák, ahol van miben terjednie a hangnak.

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