Трое физиков из Токийского университета опубликовали на сайте препринтов arXiv.org свою статью, в которой описали разработанный ими метод левитации, осуществляемый в трёхмерном пространстве при помощи звуковых волн. По словам авторов исследования, эта технология — новое слово в звуковой левитации.
Пенопластовые шарики собирались в причудливые конструкции прямо в воздухе (фото arXiv:1312.4006).
Способов удерживать объект с малой массой в воздухе существует несколько. Наиболее распространённый из них — это левитация посредством магнетизма, также можно удерживать предметы от соприкосновения с поверхностью, используя сжатый воздух. Новая методика — это перемещение капелек масла и зубочисток звуковыми волнами, недавно освоенное швейцарскими учёными.
До сих пор исследователям удавалось лишь оторвать объект от некой поверхности и задержать его в воздухе. Поскольку предметы перемещались только вверх и вниз, эту методику называли двухмерной левитацией. Чтобы увеличить число направлений, в которых может двигаться объект, японские физики добавили больше динамиков (источников звука) и использовали систему контроля, которая перемещает точку фокусировки звуковых волн по камере.
Японцы заставили левитировать даже металлический винт (фото YouTube).
Как рассказывают разработчики, в системе всего четыре динамика: два используются для левитации, а два — для перемещения точки фокусировки, то есть для движения в различных направлениях.
В рамках эксперимента технологию протестировали на лёгких пенопластовых шариках, которые передвигались по камере практически в любом направлении и даже собирались в причудливые конструкции. Дальнейшие испытания показали, что аппарат может перемещать электрические компоненты, деревянные брусочки и даже металлические гайки и винты.
Поскольку в системе используются только ультразвуковые волны, для человеческого уха она абсолютно бесшумная.