Левитация объектов разработана учеными

Изобретен новый способ левитации объектов при помощи звуковых волн. Эта система, недавно описанная в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences», предполагает также перемещение объектов в пространстве.

Процессы левитации с использованием звуковых волн ученые изучают давно, но новый метод является существенным шагом вперед в данной области, т.к. он позволяет управлять предметами, не касаясь их.

Эта инновация будет востребована, например, в сфере получения стволовых клеток, при смешивании сверхчистых смесей – в тех операциях, где необходимо избежать загрязнения от применения инструментов.

Немного об истории изучения левитации:

Ученые уже более ста лет изучают возможности парения объектов воздухе, применяя для этого звуковые волны. Принцип действия такой системы в том, что звуковые волны, при движении образующие разные по плотности участки воздуха, способны удерживать помещенный в определенную точку звуковой волны объект, — для этого требуется лишь точно сбалансировать силу гравитации с силой звуковой волны.

В левитационных системах предыдущего поколения создавались так называемые стоячие волны, для этого использовались преобразователи звуковых волн и отражатели.

Швейцарец Даниел Форести, один из авторов исследования, сравнивает стоячую волну с гитарной струной: при воздействии на струну она начинает двигаться вверх и вниз, оставаясь при этом неподвижной лишь в двух точках.

С помощью этой технологии ученым удалось поднять в воздух лабораторную мышь и капли жидкости. Но этим опытам было сложно найти практическое применение, и они скорее походили на лабораторные фокусы. С помощью нее удавалось заставить левитировать лишь довольно мелкие объекты, капли жидкости при левитации расплескивались, а главное – объекты нельзя было перемещать.

Какие возможности открывает новая технология?

Выход из положения был найден Даниелом Форести и его коллегами. При помощи крошечных, но мощных преобразователей, которые можно располагать вместе, удалось создать новый способ. Объект перемещается за счет движущейся точки равновесия, которая образуется, в свою очередь за счет отключения одного преобразователя и одновременного усиления другого. Благодаря этой технологии можно перемещать тонкие, длинные и даже тяжелые объекты, а специальная автоматическая система контроля позволяет не расплескивать капли жидкости. Объекты пока перемещаются в одном измерении, но в будущем планируется изобрести способ перемещения в двух измерениях.

Новая технология является новой вехой в изучении процессов левитации, и имеет не только теоретическое, но и практическое значение – в области стволовой медицины, для смешивания в воздухе сверхчистых смесей.