
它似乎是从“星际迷航”中直接出来的,但这是真实的:科学家创建了一个声音“拖拉机束”,可以拉动,推和旋转对象,这些物体在稀薄的空气中浮动。
这声音拖拉机束科学家在一项新研究中说,依靠声波的准时序列,该序列会产生一个低压区域,该区域会捕获微小的物体,然后只能通过声波来操纵,并在一项新研究中说。
研究的合着者布鲁斯·饮料沃特(Bruce Drinkwater)说,尽管新的演示只是一种概念证明,但可以适应相同的技术来远程操纵人体内部的细胞或针对锁定在声学激活的药物胶囊中的药物的释放。 [观看拖拉机光束悬浮物体这是给出的
悬浮对象
过去,科学家使用了从激光束到超导磁场以悬浮物体。 2014年,苏格兰邓迪分校的研究人员表明,原声全息图拖拉机梁理论上可以吸入物体。
Drinkwater说:“他们真的只是表明了部队在那里;他们无法抓住或拉任何东西。”
新系统背后的原理很简单:声波,是经过空气等介质的高压和低压波,产生力。
“我们都经历了声音的力量 - 如果您参加摇滚音乐会,您不仅听到了声音,而且有时会感觉到自己的内脏被感动,” Drinkwater告诉Live Science。 “这是利用这种力量的问题。”
通过紧密策划这些声波的释放,应该可以创建一个有效抵消的低压区域重力,将一个物体捕获到空中。如果物体试图向左,向右,向上或向下移动,则周围的物体周围的高压区域将其轻轻降回其低压,安静的区域。
科学家说,但是弄清楚声波的确切模式很难创造这种拖拉机力量。支出其行为的数学方程式无法用笔和纸来解决。
反向工程的力场
因此,他的博士学位Drinkwater学生Asier Marzo和其他同事通过无数不同的声波模式进行了计算机模拟,以找到产生低压区域的低压区域的标志组合的模式。
他们发现三个不同声学场那可以旋转,抓住和操纵对象。一个像镊子一样的作品,似乎在稀薄的空气中抓住了颗粒。另一个将物体捕获到高压笼中。研究人员在今天(10月27日)报告说,第三种类型的力场的作用类似于旋转的龙卷风,围绕着将物体固定到位的低压,安静的“眼”周围的高压场旋转。日记自然通讯。
为了完成这项任务,该团队使用了一家名为“ Ultrahaptics”公司制造的64个迷你扬声器,该扬声器可产生精确的及时的声波。过去的声音悬浮系统使用了这些传感器的两个或四个阵列来围绕系统,但是研究人员的模型允许他们仅使用一个阵列创建相同的力场。该团队使用聚苯乙烯的微小球展示了拖拉机束,这与包装花生相同的材料。
波长和强度
低强度区域的大小取决于波长:波长越长,低压区域越大。 Drinkwater说,声音强度决定了可以通过声学力推动和拉动物体的最大密度。
在这种情况下,声波在140至150分贝之间工作。如果人们能听到的话,那将是耳塞的音量,但是声波在40千摩尔兹一次人类听力范围但是海豚和狗可以听到。
Drinkwater说:“我认为,如果您将此设备指向狗,那肯定会听到。” “它不喜欢它;它会逃跑。”
该团队目前悬浮了轻巧的聚苯乙烯球,尺寸高达0.2英寸(5毫米)。但是,要使系统对医疗操作有用,团队将需要将其微型化以在微米尺度上操纵对象。 Drinkwater说,这样做意味着使用更高的声波 - 相对简单的调整。
Drinkwater说:“我们这样做的事实是如此重要。” “要掌握身体,您必须将其应用于一侧。”
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