Marco Andrady un Juliu Adamovski no Sanpaulu Universitātes (Brazīlija) un Anna Bernasso no Heriot-Watt universitātes Edinburgā (Skotija) veica akustiskās levitācijas eksperimentu. Viņiem izdevās gaisā pakārt putu bumbiņu ar 50 milimetru diametru. Zinātnieki iepazīstināja ar pētījumu rezultātiem žurnālā Applied Physics Letters.
Lidojošās zivis
Par "suspensiju" izmantoja ultraskaņas viļņus, kurus cilvēka auss parasti nespēj dzirdēt. Iepriekš šādā veidā pētnieki jau ir spiesti levitēt mazus matērijas pilienus, kā arī "nestandarta" objektus, piemēram, vadus un divdimensiju plaknes.
Jau 2006. gadā Ķīnas Ziemeļrietumu Politehniskās universitātes Lietišķās fizikas departamenta darbinieki atkārtoti veica levitācijas eksperimentus.
Projekta vadītājs Wen Jun Xie sāka ar irīdija un šķidrā dzīvsudraba lodītēm. Virziena ultraskaņa neitralizēja smagumu, un bumbiņas pieauga uz augšu. Tam varētu būt pielietojums farmācijas nozarē: galu galā ir zināms, ka dažreiz vielas mijiedarbojas ar traukiem, kuros tās ir ievietotas. Kāpēc gan neizgudrot "lidojošu" bumbiņu, kas nepieskaras kuģa sienām?
Un tad Wen Jun Xie prātoja, kas notiks, ja dzīva būtne tiks novietota ultraskaņas izstarotāja laukā? Eksperimenta laikā zem emitētāja tika novietoti dažādi mazi dzīvnieki, radot gaisa vibrācijas ar aptuveni 20 milimetru viļņa garumu, izmantojot pinceti: skudras, zirnekļus, vaboles, bites, kurkuļus un mazas zivis. Daži dzīvnieki mēģināja aizbēgt, taču viņiem neizdevās, jo viņiem nospieda ultraskaņa. Bet vibrāciju ietekmē viņi "uzlēca" un karājās gaisā … Lielākā daļa subjektu izturēja visas šīs "spīdzināšanas" 30 minūtes. Parasti viņi procedūru izturēja normāli, izņemot to, ka zivis ūdens trūkuma dēļ nejutās labi. Turklāt pētniekiem izdevās noņemt mazuļus no olām ultraskaņas lauka zonā. Wen Jun Xie paziņoja,ka eksperimenta rezultāti var dot ieguldījumu svarīgos atklājumos bioloģijas jomā.
Reklāmas video:
Lieli izmēri
Tagad zinātnieku grupa no Brazīlijas un Skotijas pirmo reizi ir spējusi parādīt objekta levitāciju, kas ir garāks par skaņas viļņa garumu (14 milimetri). “Mazu priekšmetu akustiskā levitācija stāvošā viļņa spiediena mezglos ir diezgan labi zināma,” komentēja viens no raksta autoriem Marko Andrade. "Tomēr maksimālais daļiņu lielums, ko var panākt, lai šādā veidā levitatu, ir ceturtdaļa viļņa garuma, tas ir, tikai četri milimetri," skaidro Marko Andrade. "Mūsu rakstā mēs parādām, ka ultraskaņas izstarotāju kombinācija var pacelt gaisā daudz lielāku priekšmetu."
Mēģinājumus padarīt ievērojama izmēra plakanus priekšmetus levitējamus jau agrāk ir veikuši citi speciālisti. Bet tad viņiem izdevās radīt tikai vertikālā spiediena efektu, un pētnieki bija spiesti piespraust adatai objektus, lai tie burtiski neaizlidotu …
Marko Andrade un viņa komanda piespieda levitējošo objektu stabilā stāvoklī bez jebkādiem papildu pasākumiem. Inženieri uzbūvēja "statīva" ultraskaņas devēju sistēmu, lai nodrošinātu gan vertikālo, gan sānu spiedienu. Viņu slīpuma leņķi un skaitu var mainīt. Bet būtība ir tāda pati: starp bumbu un izstarotājiem tiek izveidots stāvošs skaņas vilnis, kas objektu paceļ gaisā. Ultraskaņas celšanas spēks ir tāds, ka bumba paceļas septiņu milimetru augstumā (šis attālums ir aptuveni puse no skaņas viļņa garuma).
Pieteikuma joma ir telpa
Pēc izstrādātāju domām, teorētiski ir iespējams padarīt "lido" visdažādāko formu un izmēru objektus, kā arī mainīt to stāvokli gaisā.
Ja tiek apgūta akustiskās levitācijas tehnoloģija, tad tas, pēc zinātnieku domām, ļaus veiksmīgi strādāt ar karstajiem materiāliem un šķidrumiem, piemēram, kosmosa mikrogravitācijas apstākļos. Tā kā orbītā vielas pilieni virsmas spraiguma dēļ iegūst lielākus izmērus, nekā mums ir uz Zemes, vispirms ir "jāpraktizē" lielāki "paraugi" …