Британские ученые продемонстрировали самый мощный акустический «силовой луч»

«Силовые лучи», способные захватывать и перемещать предметы по воздуху, существуют не только в фантастике, но и в физике. Для этого можно использовать, скажем, давление звукового излучения, и «акустическая левитация» используется в экспериментах с микроскопическими объектами.

Используя все более мощный ультразвук и другие технические ухищрения, ученые научились удерживать в воздухе даже тельца отдельных насекомых, хотя поднять, скажем, корову – как это делают инопланетные корабли, посещающие Землю в фантастических фильмах, – невозможно даже теоретически. Показано, что объекты, размеры которых заметно превышают длину стоячей волны звука, левитируют крайне нестабильно и начинают неконтролируемо вращаться.

Однако в статье, опубликованной журналом Physical Review Letters, команда профессора Бристольского университета Брюса Дринкуотера (Bruce Drinkwater) показала, что это ограничение можно преодолеть, используя акустические вихри. Задавая направление вращения этих вихрей, ученые сумели стабилизировать «силовой луч», а затем медленно увеличивали его размеры.

В экспериментах они использовали ультразвук частотой 40 КГц, сумев удержать в воздухе полимерный шарик диаметром 2 см. «Исследователи-акустики годами мучались с этим ограничением размеров, – говорит один из авторов работы, – и то, что удалось найти способ его преодолеть, очень хорошо. Это открывает дорогу множеству приложений».

В самом деле, первое перспективное приложение новой технологии акустической левитации – тонкое управление движением частиц и капелек жидкостей в химических лабораториях и на производстве. Однако теоретически это позволит практически достичь могущества инопланетян: «В будущем, с еще более мощной акустикой, будет возможно удерживать еще более крупные объекты, – говорят британские ученые. – Прежде это считалось возможным только при помощи более низких колебаний, которые уже различимы уху и могут быть опасными».