De lyfter kulan och håller den svävande – enbart med ljudvågor

2021-07-26 14:06  

Ett japanskt forskarlag har för första gången lyckats lyfta upp ett objekt och hålla det svävande enbart med hjälp av ljudvågor.

Akustisk levitation, att hålla objekt svävande med hjälp av ljudvågor, är i sig inget nytt. Den vanligaste metoden är att använda en ultraljudsgivare och en reflektor, en reflekterande yta, för att skapa stående vågor.

I de stående vågorna bildas ett akustiskt tryck, och placerar man objekt precis rätt i vågorna kan trycket motverka gravitationen. Detta gör att objekten, till exempel vattendroppar eller små plastkulor, kan hållas svävande. 

Halvsfären fångar plastkulan

Nu har ett japanskt forskarlag utöver att få objekten att sväva även lyckats lyfta upp dem från en yta enbart med hjälp av ljudvågor.

Genom att placera flera ultraljudsgivare kring en halvsfär kan de med hjälp av det akustiska trycket lyfta upp en liten plastkula från en reflekterande yta. Fasen och amplituden hos varje givare är optimerade för att skapa en akustisk fälla på en bestämd position. I fällan kan plastkulan fångas in och sedan lyftas från ytan.

Detta är enligt forskarlagets artikel i Japanese Journal of Applied Physics det första exemplet på att ljudvågor använts för att både lyfta ett objekt, och sedan ha det fortsatt svävande. Deras metod är dock instabil och förbättringar behövs, men det kan vara ett första steg mot att kunna bearbeta material och objekt utan att röra dem.

I dag används akustisk levitation bland annat för att studera vätskor i behållarfria miljöer. Genom att placera droppar av en vätska i de stående vågorna kan man observera partikelformationer och vätskans avdunstning. Liknande metoder används även inom medicinsk forskning där de stående ljudvågorna kan användas till att separera celler av olika storlek genom att fånga in vissa av cellerna.

Magnetisk levitation används för maglevtåg

Ett annat sätt att få objekt att sväva är magnetisk levitation. Där är det i stället magnetiska fält som motverkar gravitationen och håller objekt svävande. Magnetisk levitation ger oss möjligheten att lyfta större objekt än droppar och plastkulor och används bland annat i maglevtåg.

Bill Burrau

Mer om: Levitation

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt