聽起來像是星際迷航情節,但是英國的工程師使用聲波來抓住和移動小物體,相當於“拖拉機光束”。
來自布里斯托爾大學和蘇塞克斯大學的一組研究人員報告說,他們建造了一個工作拖拉機束,該拖拉機光束利用高振幅聲波產生了可以操縱小珠子的聲性全息圖。
以精心定時的序列形成的聲波產生了一個低壓區域,該區域可以捕獲物體,之後可以通過波浪操縱它們,科學家報告在日記中自然通訊。
研究人員解釋說,該原理是基於以下知識:高壓和低壓交替的聲波在通過介質(例如空氣)移動時會產生力。
“我們都經歷了聲音的力量 - 如果您參加搖滾音樂會,不僅您聽到了,而且有時您會感覺到自己的內臟被感動了,”說布里斯托爾大學機械工程師Bruce Drinkwater。 “這是利用這種力量的問題。”
在對系統的實驗中,工程師已經能夠固定,然後將小豌豆形的聚苯乙烯珠從12到15英寸遠的距離移動。
工程師使用一個小型揚聲器的網格創建了超聲頻率的波浪模式,這些波段可以充當鑷子,以移動微小的物體。
“我們都知道聲波會產生物理效果,” Drinkwater說。 “但是在這裡,我們設法將聲音控製到以前從未實現的程度。”
聲音的音量水平在140至150分貝之間排放,這對人類會震驚。值得慶幸的是,在40千摩爾茨的超聲波長度上,它們超出了人類聽力的範圍。
Drinkwater說,狗不會那麼幸運。
他說:“我認為,如果您將此設備指向狗,那肯定會聽到它。” “它不喜歡它;它會逃跑。”
他說,雖然仍然只是一個實驗性的概念驗證演示,但這種技術可能會有許多實際應用。
“我們希望,我們的方法現在將在較小規模的情況下(也許是出於醫療目的),並且可能在較大規模上應用,並有可能在某種非接觸式生產線上處理危險材料,”他建議。
他說,在醫療用途中,拖拉機束系統的微型版本可以在體內捕獲並運輸藥物膠囊或通過活組織操縱微皮膚儀器。