Закрыть

Добро пожаловать!

Введите, пожалуйста, Ваши логин и пароль

Авторизация
Скачать .xls
Откуда Вы узнали про нашу компанию?
 
Печать

Новий рекорд левітації: фізики підвісили в повітрі кульку для гольфу

Інженери з Бразилії та Великобританії поставили новий рекорд акустичної левітації, підвісивши в повітрі за допомогою звуку об'єкт розміром з кульку для гольфу. Раніше таким чином "Літали" лише краплі речовини , І то невеликі, а також не зовсім звичайні об'єкти, такі як проводки і двовимірні площини.

На цей раз ультразвукові хвилі, які людське вухо, як правило, почути не в змозі, підвісили в повітрі 50-міліметровий кульку з пінопласту. І це була перша демонстрація, в ході якої вчені змусили левитировать об'єкт розміром більше довжини звукової хвилі (14 міліметрів, тобто в 3,6 рази більше).

Про своє досягнення Марку Андраді ( Marco Andrade ) І Джулія Адамовський ( Julio Adamowski ) З університету Сан-Паулу, а також Анна Бернассо ( Anne Bernassau ) З університету Херіота-Уатта в Единбурзі розповіли в статті , Що вийшла в журналі Applied Physics Letters.

"Акустична левітація маленьких об'єктів у вузлах тиску стоячій хвилі досить широко відома, проте максимальний розмір часток, які можна змусити левитировать таким чином складає чверть довжини хвилі - тобто всього чотири міліметри, - пояснює Андраді. - У нашій статті ми показуємо, що комбінація ультразвукових випромінювачів дозволяє підняти в повітря набагато більший об'єкт ".

До слова, підйомна сила така, що сфера ширяє на висоті семи міліметрів (тобто на відстані, що дорівнює приблизно половині довжини звукової хвилі).

Існує кілька способів змусити парити об'єкт в повітрі за рахунок звуку. В даному випадку інженери спорудили "триногу" з ультразвукових випромінювачів, яка забезпечує левітації сфери з пінопласту. Між м'ячиком і випромінювачами утворюється стояча хвиля, яка і штовхає сферу в повітря. Раніше ж у інших роботах фізики "ловили" левітірующіе об'єкти в вузлах тиску стоячій хвилі, але в даному випадку підхід інший.

Схема установки, яка змусила парити пінопластовий кульку в повітрі за рахунок звукових хвиль.

Як пишуть самі розробники нової системи, кут нахилу випромінювачів і їх кількість можна змінювати. Крім того, вони показали, що в теорії можна змусити парити в повітрі об'єкти і іншої форми, а також більші сфери, а ще міняти позицію "літаючих" об'єктів. "У майбутній роботі ми хочемо створити нові пристрої, які дозволять маніпулювати великими об'єктами в повітрі ", - говорить Андраді.

Відзначимо, що раніше інші фахівці також показали , Що можна змусити левитировать плоский об'єкт розміром більше довжини хвилі. Однак тоді вони змогли отримати лише вертикальне тиск і змушені були наколювати свої об'єкти на голку, щоб ті в буквальному сенсі не полетіли геть. Група Андраді придумала схему, в якій об'єкт займає стабільне положення сам по собі без додаткових хитрувань ( "тринога" забезпечує як вертикальне, так і бічний тиск).

Акустична левітація, на думку фізиків, дозволить працювати з гарячими матеріалами і рідинами, наприклад, в умовах мікрогравітації космосу. Так як на орбіті краплі за рахунок сил поверхневого натягу приймають більші розміри, ніж на Землі, нову технологію можна буде використовувати для вивчення більш об'ємних зразків.