Marco Andrady ja Juliu Adamovski São Paulo ülikoolist (Brasiilia) ja Anna Bernasso Edinburghi (Šotimaa) Heriot-Watt ülikoolist viisid läbi akustilise levitatsiooni eksperimendi. Neil õnnestus õhku riputada vahtpall, mille läbimõõt oli 50 millimeetrit. Teadlased tutvustasid uuringute tulemusi ajakirjas Applied Physics Letters.
Lendav kala
"Suspensiooni" jaoks kasutatakse ultrahelilaineid, mida inimese kõrv tavaliselt ei kuule. Varem on teadlased sel moel juba sundinud levitama väikeseid tilku aineid, aga ka "mittestandardseid" objekte, nagu juhtmed ja kahemõõtmelised lennukid.
Hiina Loode-Polütehnilise ülikooli rakendusfüüsika osakonna töötajad viisid 2006. aastal korduvalt läbi levitatsioonikatseid.
Projektijuht Wen Jun Xie alustas iriidiumi ja vedelate elavhõbedahelmestega. Suunatud ultraheli vastas raskusjõule ja kuulid tõusid ülespoole. See võib leida rakenduse farmaatsiatoodetes: on ju teada, et mõnikord interakteeruvad ained konteineritega, millesse nad pannakse. Miks mitte leiutada "lendav" pall, mis ei puutuks vastu laeva seinu?
Ja siis Wen Jun Xie mõtles, mis juhtuks, kui elusolend paigutatakse ultraheli emitteri väljale? Eksperimendi käigus pandi emitteri alla mitmesuguseid väikseid loomi, tekitades pintsettide abil õhuvibratsioone lainepikkusega umbes 20 millimeetrit: sipelgad, ämblikud, mardikad, mesilased, ebanahad ja väikesed kalad. Mõned loomad üritasid põgeneda, kuid need ei õnnestunud, kuna ultraheli vajutas neid. Kuid vibratsiooni mõjul "hüppasid" nad üles ja rippusid õhus … Enamik katsealuseid talus selle "piinamise" kogu 30 minutit. Üldiselt talusid nad protseduuri normaalselt, välja arvatud see, et kalad ei tundnud end veepuuduse tõttu hästi. Lisaks õnnestus teadlastel ultraheli välja tsoonis munadest praadida. Wen Jun Xie väitis,et eksperimendi tulemused võivad aidata kaasa olulistele avastustele bioloogia valdkonnas.
Reklaamvideo:
Suured suurused
Nüüd on rühm teadlasi Brasiiliast ja Šotimaalt esimest korda suutnud demonstreerida helilaine pikkusest pikema objekti (14 millimeetrit) levitatsiooni. “Väikeste objektide akustiline levitatsioon seisva laine rõhusõlmedes on üsna hästi teada,” kommenteeris artikli üks autoritest Marco Andrade. "Kuid maksimaalne osakeste suurus, mida saab sel viisil levitada, on veerand lainepikkusest, see tähendab ainult neli millimeetrit," selgitab Marco Andrade. "Näitame oma artiklis, et ultraheli emitterite kombinatsioon võib õhku tõsta palju suurema objekti."
Katsed teha märkimisväärse suurusega lamedaid esemeid levitavad juba teised spetsialistid. Kuid siis õnnestus neil luua vaid vertikaalse rõhu mõju ja teadlased olid sunnitud nõelale esemeid torkima, et need sõna otseses mõttes ära ei lendaks …
Marco Andrade ja tema meeskond sundisid levitava objekti stabiilsesse asendisse ilma täiendavate meetmeteta. Insenerid ehitasid ultraheli muundurite "statiivi" süsteemi, et tagada nii vertikaalne kui ka külgmine rõhk. Nende kaldenurka ja arvu saab muuta. Kuid olemus on sama: kuuli ja emitterite vahel tekib püsiv helilaine, mis tõstab objekti õhku. Ultraheli tõstejõud on selline, et kuul liugleb seitsme millimeetri kõrgusel (see kaugus on umbes pool helilaine pikkusest).
Rakenduse ulatus on ruum
Arendajate sõnul on teoreetiliselt võimalik panna mitmesuguse kuju ja suurusega objekte "lendama" ning lisaks muuta nende asukohta õhus.
Kui akustilise levitatsiooni tehnoloogia on meisterlik, siis see võimaldab teadlaste sõnul edukalt töötada näiteks kuumade mikrogravitatsiooni tingimustes ka kuumade materjalide ja vedelikega. Kuna orbiidil omandavad mateeria tilgad pindpinevuse tõttu suuremaid mõõtmeid kui meil Maa peal, peate kõigepealt "harjutama" suurematel "isenditel" …
