معلق سازی اشیا با اصوات
به گزارش تاسیسات نیوز، شناور سازی صوتی (Acoustic Levitation) روشی برای معلق کردن اجسام در یک محیط با استفاده از امواج صوتی است.
شناور سازی صوتی توسط ناسا در دهه 1980 ابداع شد ولی تا مدت ها دانشمندان تنها قادر به شناور سازی یک جسم و چرخش درجای آن بودند. محققان انسستیتو تکنولوژی فدرال سوئیس در زوریخ روشی را ابداع کرده اند که امکان حرکت و کنترل همزمان بیش از یک جسم را می دهد.
در این روش از سکوهای مربع شکل مرتعش که هر کدام به اندازه سر انگشت هستند، استفاده می شود. این سکوها امواج صوتی را منتشر کرده و آن ها را به وسیطه سطح بالایی منعکس می کنند. در فرکانس های مشخص، امواج منشر شده با امواج برگشتی تداخل کرده و الگویی را ایجاد می کنند که موج ایستا نام دارد.
در موج ایستا نقاط ساکنی به نام گره وجود دارد. در حالی که موج در حال ارتعاش است این نقاط ساکن هستند. اگر جسمی در یکی از گره ها قرار بگیرد می تواند به وسیله خنثی شدن نیروی جاذبه با نیروی موج در هوا شناور شود. با قرار دادن مجموعه ای از این سکوها در کنار یکدیگر و تغییر شدت امواج صوتی در سکوها، محققان قادر خواهند بود تا جسم را از یک سکو به سکوی دیگر منتقل کنند.
برای نشان دادن این پدیده آن ها یک دانه قهوه را حرکت داده و آن را داخل یک قطره آب قرار دادند و موفق شدند تا یک خلال دندان را شناور کنند.
برای انجام شناور سازی این مجموعه باید امواج صوتی با شدت 160 دسی بل منتشر کند. این صدا برابر صدای موتور جت در منطقه مسکونی است. بنابراین محققان از امواج فراصوت با فرکانس 24000 هرتز استفاده می کنند که برای انسان ها قابل شنیدن نیست.
تکنولوژی شناوری صوتی به دانشمندان این امکان را می دهد که مواد شیمیایی خطرناک را بدون لمس کردن آن ها حرکت دهند، سلول ها را بدون ریسک آلوده شدن جابه جا کنند یا مایعاتی که زیر نقطه انجماد خود قرار دارند مورد بررسی قرار دهند. مایعات ابرسرمایش یافته، به محض تماس با ظروف و تجهیزات منجمد می شوند؛ اما با این تکنیک می توان آن را در زیر دمای انجماد به صورت مایع نگه داشت و به عنوان مثال می توان دو فلز ابرسرمایش یافته را در هم ادغام کرد و آلیاژ جدیدی ساخت.
شناور سازی بحث جدیدی نیست اما در شناورسازی مغناطیسی جسم باید خاصیت مغناطیسی داشته باشد یا در سیستم های الکتریکی باید باردار شود و در سیستم ها نوری باید شفاف باشد. اما در سیستم ها اکوستیک حساسیت کمتری به خواص جسم وجود دارد. اگر هدف بلند کردن اجسام بزرگتر باشد باید از امواج صوتی با طول موج بالاتر استفاده کرد.
انتهای خبر