Створено акустичний промінь для притягування предметів на відстані

Команда дослідників з Великої Британії та Сполучених Штатів створила робочий акустичний промінь, який дозволяє притягувати предмети на відстані. Результати роботи опубліковані в авторитетному журналі Physical Review Letters.

Подібні промені, як їх інколи називають “промені сили”, є досить поширеними в творах наукової фантастики. Багатьом шанувальникам фантастичних фільмів знайомі кадри, коли з одного корабля або орбітальної станції в бік іншого космічного човна направляється “промінь сили”, який дозволяє пересувати цей об’єкт в будь-якому напрямку, зокрема в бік самого джерела променю. Подібні промені виглядають дещо суперечливими до логіки, адже світлові промені зазвичай відштовхують об’єкти, а не притягують їх. Але як вже було продемонстровано раніше, можна створити світлові промені (оптичні твізери), які будуть здатні притягувати об’єкти на нанометрових масштабах. В цьому новому дослідженні вчені використали акустичні промені на противагу світловим.

Випромінювання акустичної хвилі в бік об’єкту та притягування об’єкту цією хвилею замість відштовхування може здійснюватись завдяки розсіюванню хвилі, яке відбувається при зіткненні хвилі з об’єктом та за умови, що ця хвиля була відправлена під певним кутом до об’єкту. Якщо правильно управляти розсіюванням та кутом, то можна створити перед об’єктом зону низького тиску. В свою чергу це призведе до переміщення об’єкту назад – в напрямку до джерела випромінювання.

Напрямок розповсюдження хвиль показаний блакитними стрілками; напрямок сили, як діє на об'єкт, - червоним. В залежності від характеру розповсюдження хвиль відносно об'єкту сила "штовхання" може зменшуватись і навіть перетворюватись на силу "притягування".
Напрямок розповсюдження хвиль показаний блакитними стрілками; напрямок сили, яка діє на об’єкт, – червоним. В залежності від характеру розповсюдження хвиль відносно об’єкту, сила “штовхання” може зменшуватись і навіть перетворюватись на силу “притягування”.

В лабораторії вчені застосували ультразвукові хвилі у резервуарі з водою. Вони розмістили масив ультразвукових випромінювачів на дні резервуару і використали увігнуту рівнобедрену трикутну призму в якості цілі. Використання масиву випромінювачів дозволило дуже точно контролювати хвилю, що в свою чергу дозволило скерувати енергію на зовнішню поверхню об’єкту. Це призвело до виникнення зворотнього розсіювання та появи фронтальної зони низького тиску, що, власне, і стало причиною руху об’єкту назад до джерела хвилі.

Через умови експерименту, практичне застосування такого “променю сили” є досить обмеженим, хоча вчені і вважають, що можна буде знайти приклади використання вказаної технології в деяких медичних галузях.

Першоджерело

Коментарі

  1. Віктор Хільчук 14/05/2014 Відповісти
  2. Андрій Лазоренко 15/07/2014 Відповісти
    • Віктор Хільчук 17/07/2014 Відповісти
      • Андрій Лазоренко 17/07/2014 Відповісти
        • Віктор Хільчук 17/07/2014 Відповісти

Написати коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *