Akustik Levitasyonunun Atılımı, Havada Birden Fazla Nesneyi "Yüzdürmek" İçin Sesi Kullanıyor

Avusturyalı bilim adamları mükemmelleştirmek için çalışıyor akustik havaya yükselme Elektrik yüklerini kullanarak kritik bir bariyeri aşarak, aralarındaki mesafeyi korurken birden fazla nesneyi aynı anda kaldırmalarına olanak tanıdılar.

Bu atılımın arkasındaki araştırmacılar, yeni yaklaşımlarının araştırmacılara şu konularda fayda sağlayacağını öne sürüyor: mikro robotik, malzeme bilimive dinamik yapılar oluşturmaya dayanan diğer yeni ortaya çıkan alanlar küçük yapı taşları birden fazla nesneyi aynı anda manipüle etme konusunda benzeri görülmemiş bir yetenek havada onlar bir araya toplanmadan.

Şu anda Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nde (ISTA) yardımcı doçent olan Scott Waitukaitis, akustik değerlendirmeye başladı havaya yükselme 2013 yılında teknoloji henüz başlangıç ​​aşamasındaydı.

“Akustik havada akustik kaldırma kullanılırken hologramlar ve hacimsel gösterimler esasen uygulamalara yönelikti” diye açıkladı profesör. ifade ISTA ekibinin çalışmalarını detaylandırıyor. "Tekniğin çok daha temel amaçlar için kullanılabileceği izlenimini edindim."

Akustik havaya yükselmeyi bu uygulamaların ötesine genişletmenin temel sınırlamalarından biri, ekibin "akustik çöküş" olarak adlandırdığı bir olgudur. Her ne kadar tek tek parçacıklar havada sesle havaya kaldırılabilse ve manipüle edilebilse de, ISTA ekibi araştırmacılar birden fazla parçacığı aynı anda havaya kaldırmaya çalıştığında bunların "havadaki mıknatıslar gibi birbirine yapışma" eğiliminde olduğunu söyledi.

"Bu 'akustik çöküş', parçacıklardan saçılan sesin aralarında çekici kuvvetler yaratması nedeniyle meydana gelir" diye açıklıyorlar.

Waitukaitis grubundaki doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı Sue Shi, çözüm ararken, başlangıçta havaya uçan parçacıkları tekrarlayan desenler oluşturacak şekilde ayrı ayrı ayırmaya çalıştıklarını söyledi.

Shi, "Başlangıçta, havada asılı kalan parçacıkları kristal oluşturacak şekilde ayırmanın bir yolunu bulmaya çalışıyorduk" diye açıkladı.

Ekip, bazı ek çalışmalarla bireysel parçacıkları şarj edecek bir yöntem geliştirdi. Parçacıklar havaya kaldırıldığında, özelleştirilmiş yükler ekibe onları belirli konfigürasyonlara göre düzenleme yeteneği sağladı. Bu benzersiz akustik kaldırma durumları, parçacıkların birbirinden tamamen ayrıldığı sistemleri, hepsinin bir araya toplandığı tamamen çökmüş sistemleri ve hem ayrılmış hem de kümelenmiş parçacıkları içeren hibrit sistemleri içeriyordu.

"İlk başta, bu hibrit konfigürasyonları, garip dönüşleri ve dinamikleri görmek sinir bozucuydu; bunlar beni hedeflediğim temiz, kararlı kristal yapılara ulaşmamı engelliyordu.

Biraz daha ince ayar yaptıktan sonra ekip, deney düzeneğinin altındaki yüklü reflektör plakasından tek tek parçacıkların nasıl yansıtılacağını buldu. Bu benzersiz yetenek, ekibin parçacıkları tercih edilen farklı konfigürasyonlar arasında değiştirmesine olanak sağladı.

Shi, "Sesi elektrostatik itme ile etkisiz hale getirerek parçacıkları birbirinden ayrı tutabiliyoruz" diyor.

Waitukaitis şöyle açıklıyor: "Onları ayrı tutamadığınız zaman tek tek parçacıkların nasıl etkileşime girdiğini inceleyemezsiniz." "Elektrostatik itmeyi devreye sokarak artık istikrarlı, iyi ayrılmış yapıları koruyabiliriz. Bu, sonunda bize bu ince, karşılıklı olmayan etkileri araştırmak için kontrol edilebilir bir platform sağlıyor."

Yeni yaklaşımın olası uygulamalarını tartışırken ISTA ekibi, daha küçük yapı taşlarından kontrollü, dinamik yapılar oluşturmaya dayanan alanlarda çökmeye dayanıklı akustik kaldırmanın kullanılmasını önerdi. Bunlar, malzeme bilimi ve mikro robotik gibi çeşitli alanlardaki uygulamaları içerir.

Shi'ye göre bu çalışma ona, akustik havaya yükselme konusunda potansiyel bir buluş da dahil olmak üzere keşiflerin her zaman tahmin edilebilir olmadığını hatırlattı; bu buluş, sonuçları sunarken araştırmacı arkadaşlarını heyecanlandırdı.

"Deneylerin komik yanı da bu: En ilginç keşifler genellikle planlandığı gibi gitmeyen şeylerden gelir" dedi.

Çalışma “Elektrostatik, havaya yükselen maddeyi bir araya getirmek, uyarlamak ve etkinleştirmek için akustik çökmenin üstesinden gelir" dergisinde yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].