+
Industrija

Istraživači prvi put levitiraju velikim predmetom

Istraživači prvi put levitiraju velikim predmetom

Istraživači su nedavno pokazali levitaciju polistirenske kugle veće od akustične valne duljine - prvi put u svijetu.

Ideja o akustičnoj levitaciji postoji već dugi niz godina s demonstracijama malih predmeta koji se levitiraju ultrazvučnim valovima. Akustična levitacija postiže se jedinstvenim svojstvom zvuka koje omogućava objektima da ostanu suspendirani na određenim područjima pritiska. Uređaji za akustičnu levitaciju izuzetno su jednostavni, sastoje se od samo dvije glavne komponente: pretvarača i reflektora. Pretvarač pruža zvuk koji je usmjeren prema refleksiji gdje se zatim odbija natrag do izvora. Uređaj je postavljen na takav način da se stvara stojni val stvarajući konstruktivne i destruktivne smetnje. Kada objekt uđe u područje niskog tlaka s visokim tlakom ispod, on može levitirati. S obzirom da je sila izravno proporcionalna tlaku, sila je, prema tome, veća u području visokog tlaka, stvarajući neto silu u smjeru prema gore, omogućujući guranje predmeta. Ako se sila prema gore može uskladiti sa silom gravitacije, postiže se levitacija.

Međutim, osnovni problem ostaje u tome što postoji ograničenje koliko objekt može biti velik.

"Akustična levitacija malih čestica na zvučnim tlačnim čvorovima stojećeg vala dobro je poznata, ali maksimalna veličina čestica koja se može levitirati na tlačnim čvorovima je oko jedne četvrtine akustičke valne duljine,"

Andrade je rekao Phys.org.

"To znači da je za pretvarač koji radi na ultrazvučnom opsegu (frekvencija iznad 20 kHz) maksimalna veličina čestica koja se može levitirati oko 4 mm. U našem radu smo pokazali da možemo kombinirati više ultrazvučnih pretvarača da levitiraju objekt značajno veći od akustične valne duljine. U našem bismo eksperimentu mogli povećati maksimalnu veličinu objekta s jedne četvrtine valne duljine na 50 mm, što je približno 3,6 puta akustična valna duljina ".

Istraživači Marco Andrade i Julio Adamowski sa Sveučilišta u Sao Paulu u Brazilu, zajedno s Anne Bernassau sa Sveučilišta Heriot-Watt u Edinburghu u Velikoj Britaniji, nedavno su objavili rad o demonstraciji akustične levitacije i njihovom jedinstvenom pristupu koji im omogućuje levitiranje predmeta mnogo većih od prije moguće. Korištenjem konfiguracije stativa stvara se sličan stojeći val između kugle i pretvarača. Generiranjem druge osi akustičnog zračenja stvorena je sila koja je mogla podnijeti opterećenje 3,6 puta veći nego valna duljina.

Tehnologija bi se mogla potencijalno koristiti u medicinskoj primjeni tamo gdje postoji veliki rizik od bakterijske kontaminacije. Eksperiment označava još jednu prekretnicu u akustičnoj levitaciji, ali vjerojatno je uskoro neće vidjeti upotrebu ni u jednom levitirajućem vozilu.

[Izvor slike: AIP]

VIDI TAKOĐE: Istraživači su usavršili prijenosni uređaj za akustičnu levitaciju

Napisao Maverick Baker


Gledaj video: LEVITACIJA (Siječanj 2021).