Европейские физики разработали «тяговый луч» (привет, Star Trek), использующий акустические волны для удерживания и перемещения объектов по воздуху. Статья, посвященная данной экспериментальной системе, на днях была опубликована в журнале Nature Communications.
Один из ведущих разработчиков проекта Асьера Марсо, студент Общественного университета Наварры, описывает разработку как установку, создающую нечто вроде акустической голограммы или силового поля, на поверхности которой могут удерживаться или перемещаться небольшие предметы. Сама установка состоит из 64 крошечных динамиков, создающих звуковые волны высокой интенсивности и частоты (40 кГц), которые заставляют левитировать полистирольный шарик диаметром до 4 мм. Если верить авторам исследования, более крупная система, использующая аналогичный принцип работы, способна удерживать надувной мяч на высоте более 9 м.
Сама по себе акустическая левитация не является чем-то принципиально новым и разработки по использованию этого эффекта для транспортировки небольших твердых и жидких тел ведутся уже давно. Тем не менее, до сих пор для того, чтобы заставить маленькие предметы парить в воздухе, нужно было поместить их между двумя блоками динамиков или использовать конструкции с одним источником звука и отражающей поверхностью. Марсо и его коллегам из университетов Сассекса и Бристоля удалось добиться акустической левитации, используя конструкцию с односторонним размещением динамиков. Собственно, это и позволяет называть разработку «лучом».
Авторы исследования убеждены, что их разработка может найти широкое применение в различных областях – от физики до медицины. Технология может использоваться для создания 3D-дисплеев из миллионов левитирующих частиц-пикселей, к которым можно прикасаться, или же оказаться незаменимой при сборке хрупких высокотехнологичных структур. Кроме того, она может лечь в основу систем доставки лекарств по организму, использоваться для удаления камней, тромбов и опухолей. Впрочем, ученым еще предстоит выяснить все тонкости работы техники в жидкостях и до экспериментов на человеческом теле еще очень далеко.
Создаваемая системой акустическая голограмма может принимать три формы. Все они приведены на изображениях ниже.