Levitace větších objektů pomocí zvuku

Průměr zvukem manipulovaných částic tak většinou nemohl být větší než čtyři milimetry. Výjimkou byly některé speciální tvary, jako např. tenké dráty nebo destičky.Tuto bariéru se však podařilo prolomit mezinárodnímu týmu fyziků z Brazílie a Británie, když nedávno pomocí zvukových vln udrželi ve vzduchu polystyrenovou kouli o průměru pěti centimerů a o hmotnosti 1.5 gramu.

I v tomto případě vědci vytvořili speciální akustické pole v oblasti ultrazvukových a tedy uchem neslyšitelných vlnových délek. Použité zvukové vlny měly vlnovou délku asi 14 milimetrů a frekvenci přibližně 25 tisíc Hertzů. Kulička tedy měla průměr 3.6krát větší než byla délka vln v použitém zvukovém poli. Konkrétnímu přístroji, který umí podobná speciální akustické pole vytvořit, se říká „ultrazvukový transducer”.

Ultrazvukový transducer se většinou používá společně s reflektorem zvukových vln a tato kombinace v jistém omezeném prostoru vytvoří tzv. stojaté vlny, které se nepohybují prostorem.

Rozměry limitovaná metoda

Pomocí takto precizně vytvořeného pole stojatých zvukových vln výzkumníci obecně působí na malé objekty akustickým tlakem, který vytváří v určitých místech prostoru stabilní uzly či ohniska, do nichž se částice přesunou.

Tato metoda má ovšem své limity co do rozměru částic, jak již bylo zmíněno. Vědcům se nyní povedlo složit několik podobných polí najednou, když nechali v jistém prostoru najednou působit tři ultrazvukové transducery bez reflektoru, v podobě trojnožky pod kuličkou. Stojaté vlny se pak vytvořily mezi transducery a kuličkou.

Díky nim se povedlo pěticentimetrovou kuličku nechat vznášet v akustickém poli asi sedm milimetrů nad transducery. Vědci zveřejnili zprávu o levitaci velké kuličky v časopise Applied Physics Letters.

Zdroje: Phys.Org. Futurism, Applied Physics Letters