Ученые впервые заставили крупное физическое тело подниматься над поверхностью земли под действием звуковых волн. Технология позволит манипулировать объектами в условиях невесомости.
Об этом говорится в статье бразильских специалистов из Университета Сан-Паулу, чья статья опубликована в журнале Applied Physics Letters.
Акустической левитацией называется парение физических объектов в воздухе под действием звуковой волны. До настоящего времени этот феномен наблюдался лишь на примере небольших и плоских объектов, вроде обрезков проволоки или кусочков бумаги. Однако авторы статьи заставили левитировать крупный трехмерный объект – пластиковую сферу диаметром 50 мм.
Для этого ученые создали специальный прибор в виде трех наклоненных друг к другу трубок. Они преобразуют электрический ток в ультразвуковые сигналы с длиной волны 14 мм, которые не воспринимаются человеческим ухом. Благодаря тому, что ультразвук идет сразу с трех сторон, он может поднимать объекты, по размерам превышающие длину волны.
Максимальная высота, на которую была поднята сфера, составила 7 мм (половина длина волны). «Используя три акустических преобразователя, расположенных в виде треноги, мы создали акустические силы, идущие вверх и вбок. Благодаря этому мы без всякого контакта с внешними поверхностями добились левитации объекта, превосходящего длину волны », -- пояснил Марко Андраде, соавтор работы.
Исследователи отмечают, что разработка найдет применение в космической сфере. С помощью акустической левитации в условиях невесомости можно будет удобно манипулировать раскаленными материалами и жидкостями. Из-за пониженного поверхностного натяжения капли жидкости в космосе крупнее, чем на Земле, так что перемещать их с помощью ультразвука будет особенно удобно.
