Всем известны истории про «волшебный голос», обладатель которого способен за счет громких песен вызывать серьезные разрушения, известны всем – и существуют они не на пустом месте. При достаточной силе и нужной высоте акустические колебания вполне могут бить бокалы и двигать карандаши на столе....
Так поступили и разработчики Аргоннской национальной лаборатории при министерстве энергетики США, научившиеся использовать силу акустических волн для левитации небольших объектов – точнее говоря, капелек жидкости. Авторы проекта планируют не создать новый модный фокус для алкогольных вечеринок, а использовать такую технологию для доставки лекарств.
«Одной из больших проблем в фармакологии остается минимизация объемов принимаемого препарата при сохранении нужного лечебного эффекта, каким бы он ни был», – говорит один из авторов физик Крис Бенмор (Chris Benmore). При производстве раствор лекарства нередко подвергается испарению, позволяя добиться нужной концентрации действующего вещества. Однако часть его, контактируя с поверхностью контейнера, высыхая, переходит в кристаллическую форму, которая перед будущим применением плохо растворится.
Поэтому ученым требовалось найти способ так испарять раствор, чтобы растворенное вещество не контактировало с посторонними поверхностями и целиком переходило в легкорастворимое аморфное состояние. Иначе говоря – научиться подвешивать капли в воздухе. Подход к решению проблемы Крист Бенмор и его коллеги заимствовали у NASA, где акустические волны использовались для проведения экспериментов в условиях симулированной микрогравитации.
Разработанное устройство для акустической левитации представляет собой два небольших спикера, создающих колебания слегка выше обычного для нас предела слышимости – на частоте 22 КГц. Спикеры расположены вертикально, один в направлении другого, и в строго определенном положении создают встречные звуковые волны, которые, интерферируя, образуют стоячую волну. В узлах стоячей волны переноса энергии не происходит, и капельки жидкости могут висеть в этих точках неопределенно долго.
Строго говоря, добиться стопроцентного выхода фармакологических препаратов в аморфной форме эта технология вряд ли поможет. Она слишком сложна, дорога и неэффективна – но ученые уверены, что она дает возможность изучить процессы, происходящие при испарении растворителя, во всех деталях, и научиться манипулировать ими с аптечной точностью.
