Акустическая левитация впервые подняла в воздух крупный объект

Левитация может пригодиться в производстве электроники и в теории даже способна поднять в воздух человека.

Post cover

Фото: © Кадр из видео YouTube/Asier Marzo

Картинка: https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2018/2-theworldsmos.jpg

Исследователи из Бристольского университета (Великобритания) впервые добились устойчивой акустической левитации для объекта крупнее длины звуковой волны. В принципе такой подход можно применить и для подъёма в воздух объектов размером до человека. Соответствующая статья опубликована в Physical Review Letters.

Акустической левитацией называют устойчивое нахождение в воздухе объекта, поддерживаемого "стоячей" звуковой волной. Обычно проблема такого подхода в том, что размеры звуковых волн, как правило, невелики, а наиболее длинные волны (инфразвук) вообще очень сложно применять поблизости от людей, поскольку такие волны могут вызвать у них неприятные ощущения. Звуки в слышимой части акустического диапазона — тоже не лучший выбор для акустической левитации, поскольку волны нужной энергии будут источником сильного шума. Поэтому авторы новой работы для своего эксперимента подобрали звуковые волны частотой в 40 килогерц, ультразвук, не мешающий человеку:

В эксперименте удалось заставить акустически левитировать шарик из пенополистирола диаметром в 1,6 сантиметра. Все предыдущие опыты по акустической левитации с трудом удерживали объекты диаметром даже в миллиметр-другой. Размер левитировавшего объекта в этом эксперименте в 1,88 раза длиннее звуковых волн, использованных в эксперименте. Чтобы добиться удержания такого сравнительного большого объекта, авторы работы пошли на хитрость: они поддерживали объект не одним звуковым вихрем, как это делали раньше другие научные группы, а сразу несколькими совместно действующими звуковыми вихрями. Именно за счёт этого и удалось удерживать в воздухе объект таких размеров.

Акустическая левитация небольших объектов считается перспективной для ряда особо чистых производств, типа той же электроники. Там часто нужно перемещать по производственному помещению фрагменты полупроводниковых небольших размеров. Любые твёрдые манипуляторы могут повредить фрагмент или занести на него пыль — еще до того, как на него нанесут защитное покрытие. Звуковая левитация поможет избежать этого. Как полагают исследователи, их новый подход к левитации позволяет поднять в воздух объекты ещё больших размеров — вплоть до человека.

Комментариев: 0

avatar
Для комментирования авторизуйтесь!
Layer 1
Узнавай важные новости первым
Авторизуйтесь с помощью одного из аккаунтов
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.