Táto gol­fová lop­tička levi­tuje iba pomo­cou zvu­ko­vých vĺn

Juraj Butko / 14. október 2016 / Tech a inovácie

Poču­ješ, ako sa krásne vznáša? 

V roku 2015 zostro­jili na bra­zíl­skej uni­ver­zite v São Paulo typ levi­tač­ného zaria­de­nia, pomo­cou kto­rého doká­zali okrem levi­tá­cie záro­veň mani­pu­lo­vat so vzná­ša­jú­cimi sa pred­metmi. Prí­stroje, ktoré dovtedy umož­ňo­vali takz­vanú akus­tickú levi­tá­ciu, nedo­vo­ľo­vali popri levi­tá­cii žiadnu mani­pu­lá­ciu — ide teda o značný úspech. Ak si pred­sta­víme, ako rýchlo napre­duje súčasná veda, člo­veka veľmi neprek­vapí, že výskum­níci už stihli poko­riť ďal­šiu dôle­žitú métu.

Pri nedáv­nom pokuse, mimo­cho­dom na tej istej uni­ver­zite, úspešne otes­to­vali prí­stroj, ktorý si poradí s polys­ty­ré­no­vou gulôč­kou s prie­me­rom 50 mm, čo sa dote­raz nikomu pri sfé­ric­kom objekte nepo­da­rilo. Roz­diel je v odliš­nom pre­ve­dení levi­tač­ného zaria­de­nia, ktoré však stále pra­cuje na podob­nom prin­cípe ako jeho pred­chod­co­via.

Star­šie prí­stroje, ktoré boli schopné levi­to­vať iba drobné pred­mety, ako napr. kvapku vody, kúsok drôtu, alebo drobnú polys­ty­ré­novú gulôčku, pra­cujú na prin­cípe ultra­zvu­ko­vého vysie­lača, valca a ref­lek­tora, ktorý ma kon­kávny (vydutý) tvar. Horný valec (vysie­lač) pre­mieňa elek­trický prúd na zvu­kový sig­nál s veľmi vyso­kou frek­ven­ciou, nad 20 kHz, ktorá je pre ľud­ské ucho nepo­ču­teľná. Spodný kon­kávny ref­lek­tor túto vlnu odráža a vytvára tak pri správ­nom nad­sta­vení takz­vanú sto­jatú vlnu. Tieto vlny majú mini­mum akus­tic­kých tla­ko­vých prie­seč­ní­kov (uzlov), no ak je akus­tický tlak v týchto prie­seč­ní­koch dosť silný, dokáže neut­ra­li­zo­vať gra­vi­tačnú silu — a levi­tá­cia je na svete! Easy, no nie?

V minu­losti sa vedci paso­vali s výraz­nou limi­tá­ciou: veľ­kosť levi­tu­jú­cej guličky mohla dosa­ho­vať v prie­mere iba štvr­tinu cel­ko­vej akus­tic­kej vlno­vej dĺžky sto­ja­tej vlny, ktorá je na úrovni 14 mm. Všetky tieto zaria­de­nia v pod­state “uväz­nili” levi­tu­júce objekty do pries­toru medzi vysie­la­čom a ref­lek­to­rom.

Nové zaria­de­nie fun­guje na podob­nom prin­cípe, no predsa tro­chu odlišne. Namiesto vytvá­ra­nia sto­ja­tej vlny medzi vysie­la­čom a ref­lek­to­rom, tamojší vedci zostro­jili zaria­de­nie s tromi vysie­lačmi, bez ref­lek­tora. Tie sú na seba napo­lo­ho­vané ako troj­nožka a vzá­jom­ným pôso­be­ním vytvá­rajú sto­jatú vlnu v pries­tore medzi vysie­lačmi a objek­tom, ktorý má levi­to­vať. Troj­nož­kové uspo­ria­da­nie záro­veň umož­ňuje dosa­ho­vať väč­šiu 3D sta­bi­litu a zabrá­niť pred­metu, aby uni­kol z levi­tač­ného poľa late­rálne — ľudovo pove­dané, do boku. V súčas­nosti týmto spô­so­bom dokážu pred­mety levi­to­vať iba v zafi­xo­va­nej pozí­cii v pries­tore (cca 7 mm nad vysie­lačmi), cie­ľom je však dosiah­nuť schop­nosť levi­tá­cie a mani­pu­lá­cie sku­točne veľ­kých pred­me­tov vo vzdu­chu.

Tech­no­ló­gia má ešte pred sebou určite dlhú cestu a veľa výziev, no jej uplat­ne­nie v (dúfajme že blíz­kej) budúc­nosti bude široké. Takže, jed­no­du­ché nará­ba­nie s nebez­peč­nými mate­riálmi a lát­kami, mani­pu­lá­cia s ťažko ucho­pi­teľ­nými a zlo­ži­tými pred­metmi, či už len nové a lep­šie hi-tech hračky pre deti, to všetko môže byť o nejaký čas bež­nou rea­li­tou, nie sci-fi. Ja sa však hlavne teším, že sa možno o pár rokov doč­káme toho, o čom som neraz sní­val ako malý chla­pec, hlta­júc jeden Star Trek za dru­hým.

Zdroj článku, foto­gra­fií a titul­nej foto­gra­fie: sciencealert.com

Pridať komentár (0)