Ученым и раньше удавалось благодаря звуковым волнам удерживать в воздухе небольшие объекты, в том числе насекомых и рыб, но теперь исследователи из Швейцарии выяснили, как с помощью силы звука перемещать предметы в воздухе.

«Прорыв в акустической левитации позволит физикам применять этот очень мощный метод в различных сферах, включая фармацевтическую отрасль и производство электроники», - сказал автор исследования, инженер-механик Димос Поликакос из научно-технического университета Швейцарии, опубликовавший результаты тестов в профильном онлайн-издании «Труды Национальной академии наук». Об этом пишет FederalPost.

Команда Поликакоса провела ряд экспериментов, такие как объединение в воздухе капель воды или химических растворов, вставка ДНК в клетку и даже приготовление крошечной порции растворимого кофе. Также исследователи смогли удерживать в воздухе деревянную зубочистку, поворачивать и перемещать ее.

Ученые объяснили, что звуковые волны оказывают давление, когда сталкиваются с поверхностью объекта. Это практически незаметно глазу, пока интенсивность колебаний волн не станет достаточно высокой, и звук сможет противодействовать влиянию гравитации.

Поликакос и его коллеги использовали звук громкостью около 160 децибел, чего вполне достаточно, чтобы человеческая барабанная перепонка лопнула, поскольку это громче, чем звук стартующей ракеты, поэтому ученые работали в специальных наушниках.

Они воспользовались тем, что частота звука также имеет значение для проведения акустической левитации, и использовали волну с частотой 24 000 Гц, что сопоставимо с ультразвуковым свистком для собак, который человеческое ухо не воспринимает, потому что предельный диапазон для органов слуха у людей составляет около 20 000 Гц.

Исследователи сделали поле для эксперимента, похожее на шахматную доску. Каждая пластина-клетка производила свой собственный звук, и если он был достаточно сильным, то объекты могли парить и перемещаться в пространстве.

«Сложнее всего было добиться того, чтобы вещи от клетки к клетке перемещались осторожно, без повреждений», - отметил ведущий автор исследования Даниэле Форести. В итоге инженер-механик понял, что ключ к успеху заключается в балансе, то есть, ему приходилось удерживать определенную силу и частоту звуковых волн и регулировать передвижение капель.

Димос Поликакос уверен, что в будущем их наработки пригодятся фармацевтам, которые смогут смешивать лекарства не притрагиваясь к составляющим. Пока ученые могут использовать акустическую левитацию только для перемещения небольших и легких объектов.



Но в скором времени команда швейцарских инженеров-механиков обещает новое исследование по удерживанию и перемещению при помощи силы звука тяжелых и плотных предметов, таких как стальные шарики.