Vědci dokázali nechat levitovat objekty mnohem větší, než v minulosti a ukázali tak, že tato technologie by mohla vést i k lidské levitaci.
Acoustic Virtual Vortices with Tunable Orbital Angular Momentum for Trapping of Mie Particles [YouTube]
V roce 2015 publikoval časopis Nature Communications článek, ve kterém informoval o konstrukci prvního zvukového tažného paprsku na světě, který byl schopen zdvihat a pohybovat s předměty pouze za pomoci zvukových vln.
Použitím zvukových vln je generován zvukový hologram, který umožňuje pohybovat malými objekty.
Akustický tažný paprsek tak využívá zvukové vlny k tomu, aby udržel objekt ve vzduchu.
Objev z roku 2015 otevřel cestu k vývoji zvukové produkční linky, které by dokázala pohybovat mikroskopickými objekty a skládat je z jednotlivých součástek, aniž by se jich cokoliv dotklo.
Vědci se nicméně dívají mnohem dál a už nyní navrhují, že by se tato technologie dala využít i v medicíně, kde by mohla pomoci při transportu léků a dokonce i celých chirurgických nástrojů uvnitř těla pacienta.
Zatím se však vždy jednalo o objekty mikroskopické velikosti, menší, než je vlnová délka zvukových vln použitých k pohybu objektů.
Nyní se objevila studie, která možnosti této technologie posouvá mnohem dále - inženýři z univerzity v Bristolu ukázali, že je možné pohybovat i objekty, jejichž velikost je větší, než vlnová délka použitých zvukových vln.
Tento objev nejen, že značně rozšiřuje možnosti již zkoumané manipulace s léčivy a mikroskopickými chirurgickými nástroji, ale také umožňuje pohyb mnohem větších a křehčích předmětů, aniž by se jich muselo něco dotýkat.
Dokonce by to mohlo vést až k vývoji zařízení, které by umožňovalo lidem levitovat.
Vědci si dříve mysleli, že akustické tažné paprsky jsou omezeny pouze na levitaci malých objektů, jen asi stejně velkých, jako je vlnová délka zvukových vln používaných k jejich levitaci. Levitace větších objektů údajně nebyla možná bez toho, aby tyto objekty ztratily stabilitu a začaly nekontrolovatelné rotovat.
Inženýři z univerzity v Bristolu nicméně přišli s novou technikou, jak udržet tyto objekty pod kontrolou.
Klíčem je vytvoření struktury podobné tornádu, které je extrémně hlučná, ale v jejím jádru je naprosté ticho. Vědci zjistili, že pokud změní směr rapidně kolísajících akustických vírů, které tuto strukturu tvoří, jsou schopni kontrolovat rychlost rotace objektu uvnitř této struktury a v podstatě tak vytvořit akustický tažný paprsek.
"Výzkumníci zabývající se studiem vysokofrekvenčních zvuků byli frustrováni omezením velikost objektu, se kterým mohou pomocí těchto zvuků pohybovat. Nyní jsme se díky našemu přístupu konečně po letech posunuli o kus dál." řekl doktor Asier Marzo, hlavní autor studie působící na oddělení mechaniky na univerzitě v Bristolu.
Pří svém pokusu použili výzkumníci k vytvoření akustických vírů zvuk o frekvenci 40kHz. Jak badatelé poznamenávají, tiché jádro vytvořené struktury bylo schopno udržet ve vzduchu kuličku o průměru 2 centimetrů vyrobenou ze syntetického polymeru. To je naprosto revoluční výsledek, protože průměr kuličky je dvakrát větší, než vlnová délka použitých zvukových vln, což také z této kuličky udělalo dosud největší objekt, držený ve vzduchu akustickým tažným paprskem.