Marco Andrady a Juliu Adamovski z University of Sao Paulo (Brazílie) a Anna Bernasso z Heriot-Watt University v Edinburghu (Skotsko) provedli experiment s akustickou levitací. Podařilo se jim ve vzduchu zavěsit pěnovou kouli o průměru 50 milimetrů. Vědci představili výsledky výzkumu v časopise Applied Physics Letters.
Létající ryba
Pro „zavěšení“byly použity ultrazvukové vlny, které lidské ucho obvykle neslyší. Dříve tak vědci již byli nuceni levitovat malé kapky hmoty a také „nestandardní“objekty, jako jsou dráty a dvourozměrné letouny.
V roce 2006 opakovaně prováděli levitační experimenty pracovníci Katedry aplikované fyziky Číny Severozápadní polytechnická univerzita.
Projektový manažer Wen Jun Xie začal iridiovými a tekutými rtuťovými perličkami. Směrový ultrazvuk působil proti gravitaci a koule stoupaly vzhůru. To by mohlo najít uplatnění ve farmaceutických přípravcích: je známo, že někdy látky interagují s nádobami, ve kterých jsou umístěny. Proč nevymyslet „létající“kouli, která se nedotkne stěn lodi?
A potom Wen Jun Xie přemýšlel, co by se stalo, kdyby byla živá bytost umístěna na pole ultrazvukového emitoru? V průběhu experimentu byla pod emitor umístěna různá malá zvířata, která vytvářely vzduchové vibrace o vlnové délce asi 20 milimetrů pomocí pinzety: mravenci, pavouci, brouci, včely, pulci a malé ryby. Některá zvířata se pokusila utéct, ale selhala, když na ně tlačil ultrazvuk. Ale pod vlivem vibrací „vyskočili“a pověsili ve vzduchu … Většina subjektů vydržela celých 30 minut tohoto „mučení“. Obecně postup vydrželi normálně, až na to, že se ryby kvůli nedostatku vody necítily dobře. Kromě toho se vědcům podařilo odstranit potěr z vajec v zóně ultrazvukového pole. Wen Jun Xie uvedl,že výsledky experimentu mohou přispět k důležitým objevům v oblasti biologie.
Propagační video:
Velké velikosti
Nyní skupina vědců z Brazílie a Skotska byla poprvé schopna prokázat levitaci objektu déle, než je zvuková vlnová délka (14 milimetrů). "Akustická levitace malých objektů v tlakových uzlech stojaté vlny je docela dobře známa," komentoval jeden z autorů článku Marco Andrade. "Maximální velikost částic, kterou lze takto levitovat, je čtvrtina vlnové délky, tj. Pouze čtyři milimetry," vysvětluje Marco Andrade. "V našem článku ukazujeme, že kombinace ultrazvukových zářičů může zvednout mnohem větší objekt do vzduchu."
Pokusy o výrobu plochých předmětů značné velikosti levitují již v minulosti podnikli další odborníci. Ale pak se jim podařilo pouze vytvořit účinek svislého tlaku a vědci byli nuceni píchnout předměty na jehlu tak, aby doslova neodletěli …
Marco Andrade a jeho tým donutili levitující objekt do stabilního postavení bez dalších opatření. Inženýři postavili "stativ" systém ultrazvukových snímačů, který poskytuje jak vertikální, tak laterální tlak. Jejich úhel sklonu a počet lze změnit. Podstata je však stejná: mezi koulí a zářiči se vytváří stálá zvuková vlna, která objekt zvedá do vzduchu. Zvedací síla ultrazvuku je taková, že míč stoupá ve výšce sedmi milimetrů (tato vzdálenost je přibližně poloviční než délka zvukové vlny).
Rozsah aplikace je prostor
Podle vývojářů je teoreticky možné nechat objekty různých tvarů a velikostí „létat“a navíc změnit jejich polohu ve vzduchu.
Pokud je technologie akustické levitace zvládnuta, pak to podle vědců umožní úspěšně pracovat s horkými materiály a tekutinami, například v podmínkách prostorové mikrogravitace. Protože na oběžné dráze kapičky hmoty získávají díky povrchovému napětí větší velikosti, než jaké máme na Zemi, musíte nejprve „cvičit“na větších „exemplářích“…