Tractorul Beam Invită Orbe Mari Cu Sunet

{h1}

Oamenii de știință pot acum levita obiecte mari folosind undele sonore, încălcând regulile anterioare ale acusticii.

Un nou "fascicul de tractor" poate levita obiecte mari în aer, folosind doar sunet.

Până acum, cercetătorii au plutit sfere cu o diametru de 16 mm și 0,6 inci și au mutat orbe de până la 0,8 inci (2 cm) pe o masă folosind tornade de unde sonore. Teoretic, vorticurile realizate de un șir de 200 de boxe de 200 de boxe ar putea ține obiecte de până la 80 cm diametru.

"Acest lucru este nou pentru acustică", a declarat co-autorul studiului, Mihai Caleap, un senior cercetător asociat în inginerie la Universitatea din Bristol, în Anglia. [Știință științifică sau ficțiune? Plauzibilitatea a 10 concepte Sci-Fi]

Împărțirea forței și a impulsului

Levitarea obiectelor cu sunet nu este nouă, dar dimensiunea obiectelor a fost multă vreme limitată: obiectul care a fost levitat nu poate fi mai mare decât lungimea de undă a undelor sonore care îl ține. Acest lucru a fost valabil chiar și într-una dintre cele mai puternice surse de levitație provenite de la o singură sursă de unde sonore, vorticurile acustice. Imaginează-ți o tornadă de vânt grăbit, cu un loc liniștit în centrul său; aceeași formă de pâlnie poate fi formată cu unde sonore. Problema, a spus Caleap pentru WordsSideKick.com, este că undele transferă o parte din forțele lor de rotație pe obiectul așezat în locul liniștit.

„Transferați impulsul asupra obiectului, astfel încât obiectul să se rotească”, a explicat el. Această rotire face ca obiectul să fie atât de instabil încât să poată trage chiar din centrul vortexului sonor, o problemă care devine mai accentuată cu cât obiectul este mai mare.

Caleap și echipa sa au rezolvat această problemă găsind o modalitate de a controla forța acustică care ține obiectul la locul său separat de forța de rotație (cunoscut sub numele de unghiul orbital al momentului). Pentru a face acest lucru, au schimbat rapid vortexul sonor înainte și înapoi între rotirea în sens invers acelor de ceasornic și rotirea în sensul acelor de ceasornic. În loc de o tornadă, mișcarea a fost mai mult ca un coș de mașini de spălat ultrarapide (dacă coșurile mașinii de spălat erau făcute din sunet).

Vorticii scurti întreținuți de unde sonore care se deplasează în direcții opuse ar capta și stabiliza o particulă.

Vorticele scurte întrețesute de unde sonore care se deplasează în direcții opuse ar capta și stabiliza o particulă.

Mișcarea cu comutare rapidă înseamnă că forța acustică rămâne stabilă, chiar dacă unghiul orbital al momentului se schimbă, au spus cercetătorii. În locul unghiului orbital de moment care limitează dimensiunea obiectului care poate fi levitat, singura limitare este cantitatea de putere pe care o poate pompa în unde acustice.

Livrare de droguri și montaj fără contact

Pentru a crea undele sonore, Caleap și echipa sa au construit o serie de transductoare sau difuzoare circulare cu o singură sursă, care generează ultrasunete cu frecvență prea mare pentru urechea umană. Cea mai mare gamă pe care au construit-o avea 192 traductoare totale și putea captura particule de până la 1,5 cm diametru.

Un sistem de 2 metri pe 2 metri de 40.000 traductoare totale ar putea levita un obiect de aproape un metru (aproape 39 inci) peste, a spus Caleap, dar acesta este, deocamdată, teoretic. Principalele aplicații ale levitației acustice sunt mai susceptibile să fie mai mici decât mari, a spus el. O posibilitate, a spus Caleap, este ca undele sonore să poată fi bătute în interiorul corpului pentru a se deplasa în jurul valorii de pietre la rinichi sau pentru a direcționa o capsulă de produse farmaceutice spre locul potrivit.

"Barele tractorului acustic au un potențial imens în multe aplicații", a declarat într-un comunicat supraveghetorul de studiu Bruce Drinkwater, profesor de ultrasonică la Universitatea din Bristol. "Sunt deosebit de încântat de ideea liniilor de producție fără contact în care obiectele delicate sunt asamblate fără să le atingă."

Cercetarea a fost publicată online 22 ianuarie în revista Physical Review Letters.

Articolul original despre știința în direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Întâlnirea Goliath: Păianjenul Cu Dimensiuni De Cățeluș Surprinde Omul De Știință Din Rainforest
Întâlnirea Goliath: Păianjenul Cu Dimensiuni De Cățeluș Surprinde Omul De Știință Din Rainforest

Spider Sneaky Numit Pentru Rocker Neil Young
Spider Sneaky Numit Pentru Rocker Neil Young

Ce Aleg Oamenii Să Viseze: Sexul Și Zborul
Ce Aleg Oamenii Să Viseze: Sexul Și Zborul

Sportul Care Se Lovește De Greu Deține Pericole Pentru Sportivii Adolescenți
Sportul Care Se Lovește De Greu Deține Pericole Pentru Sportivii Adolescenți

Luptând Pentru A Salva O Pasăre Pe Cale De Dispariție - Cu Vomit
Luptând Pentru A Salva O Pasăre Pe Cale De Dispariție - Cu Vomit


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com