Акустический «тяговый луч»

Мы как то обсуждали с вами интересную информацию о том, как может стать Звук —- убийцей и вообще про 10 технологий будущего, связанных со звуком.  А вот еще интересное применение звука.

Европейские физики разработали «тяговый луч», состоящий из звуковых волн. Этот луч способен удерживать небольшие объекты в воздухе, перемещать и вращать их, а также притягивать, сообщается в публикации в Nature Communications.

По словам одного из разработчиков Асьера Марсо, студента Общественного университета Наварры (Universidad Pública de Navarra, Испания), его притягивающий «луч» испускает ультразвуковые сигналы и благодаря их взаимодействию с воздухом создает в пространстве «акустическую голограмму», на поверхности которой могут удерживаться или двигаться небольшие предметы. Сама установка представляет собой набор из 64 маленьких динамиков, создающих волны высокой интенсивности, способные контролировать полистирольный шарик до 4 миллиметров в диаметре. Согласно исследователям, более крупная установка, работающая по этому же принципу, способна удерживать надувной мяч на высоте более 9 метров.

 -

 -

Акустическая левитация – придание объекту устойчивого положения в акустической волне – не новая концепция, с помощью звуковых волн можно заставить предмет «парить» в воздухе или контролировать его движение. Однако до сих пор для этого требовалось включить несколько источников звука или поместить левитирующий объект между источником и отражающей волны поверхностью. Марсо и его коллегам из университетов Сассекса и Бристоля удалось добиться акустической левитации при одном источнике. Это и позволяет называть разработку «лучом».

Потенциально возможность перемещать объекты, не прикасаясь к ним, может иметь широкое практическое применение в разных областях – от физики до медицины.

 -

Ссылка https://youtu.be/s5r2nmvxA4s

 -

«С более мощным тяговым лучом, способным удерживать более крупные объекты на большем расстоянии, возможно будет контролировать левитирующие объекты в условиях невесомости (например, на МКС), – говорит Марсо. – Мы также изучаем, можно ли манипулировать тысячами отдельных частиц. Это позволит создать 3D-дисплеи, состоящие из миллионов левитирующих частиц, ведущих себя как пиксели, которые можно потрогать».

 -

 -

Год назад ученые Австралийского национального университета представили «транспортный луч» на воде. С помощью этой концепции, надеются исследователи, можно перемещать лодки или другие предметы на водной поверхности без оглядки на течение или ограничивать разливы нефти в море.
А вот еще в 2009 году речь о «сазере», устройстве, работающем на манер обыкновенного лазера, но вместо излучения использующем звук.

«Сазер» — звуковой аналог лазера, создающий унифицированные «лучи» звуковых волн. По мнению создателей устройства, английского профессораЭнтони Кента (Anthony Kent) и Бориса Главина, его коллеги из украинскогоИнститута физики полупроводников имени Лашкарева, оно может стать почти столь же значимым для технологий 21-го века, как стал лазер для технологий века 20-го. Он может найти применение в будущих компьютерах, системах отображения изображений и даже в защите от террористических атак. Впрочем, обо всем по порядку.

 -

 -

Лазер создает пучки излучения, которое характеризуется монохроматичностью (все входящие в него волны имеют строго одинаковую длину волны) и когерентностью (все волны колеблются в одинаковой фазе, одновременно достигают максимума и минимума). Разные типы лазеров работают на разных длинах волн, создавая лучи в микроволновом, ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном, рентгеновском диапазонах. Но в любом случае они работают с электромагнитными волнами, а значит — с составляющими их элементарными частицами-фотонами.

В отличие от них, для «сазера» (saser, соединение sound и laser — дальше мы будем писать это слово без кавычек) частицами служат фононы, своего рода кванты вибрационного движения. Напомним, что звук представляет собой вибрацию воздуха, проходящую через него продольную волну.