Физики создали первый звуковой "притягивающий луч"

Британские физики создали первый полноценный "левитатор" - устройство, способное поднимать в воздух и удерживать на лету материю - используя своеобразные акустически аналоги голограмм.

Ученые из Британии создали первый прототип звукового "притягивающего луча" из фантастических фильмов, способного захватывать, поднимать и перемещать в воздухе объекты произвольной формы и достаточно высокой массы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Так художник представил себе невидимую руку акустической голограммы левитатора

"При помощи нашего устройства мы можем манипулировать объектами в воздухе и, как может показаться некоторым, нарушать закон всемирного тяготения. Это осуществляется благодаря тому, что мы индивидуально управляем работой десятков микро-динамиков, что позволяет нам создавать своеобразную акустическую голограмму, которая может двигать множество объектов в воздухе в режиме реального времени, не касаясь их", — заявил Шрирам Субраманиян (Sriram Subramanian) из университета Сассекса (Великобритания).

Особые притягивающие лучи, способные захватывать и манипулировать многотонными фрагментами материи, фигурируют во множестве фантастических фильмов и романов, в частности, в фантастическом сериале "Звездный путь" (Star Trek). Ученые неоднократно пытались создать подобные приборы, однако они не продвинулись дальше теоретических разработок и прототипов, крайне ограниченных в функциональности.

В 2013 году чешские ученые сделали первый шаг к созданию подобного устройства, научившись поднимать микрочастицы материи в воздух и манипулировать ими при помощи нескольких лазерных лучей света.

Субраманиян и его коллеги смогли добиться заметно большего и научиться поднимать и перемещать в воздухе капли жидкости размером с крупную горошину, используя систему, которую они называют "акустическими голограммами".

Они представляют собой особую комбинацию из высокочастотных и низкочастотных звуковых волн, которые, образно говоря, создают своеобразную "клетку" вокруг удерживаемого предмета и позволяют двигать им в произвольном направлении, меняя форму этой ловушки.

Используя экспериментальную установку, состоящую из 64 микродинамиков, авторы статьи смогли реализовать три ключевых типа "акустических голограмм" – так называемые "щипцы", удерживающие захваченную материю на месте и вращающие ее, "воронки", передвигающие предметы, и "бутылки", удерживающие их в одном положении.

 

По словам ученых, у подобной системы акустической левитации нет принципиальных ограничений. Их текущее изобретение способно удерживать и перемещать крупные капли жидкостей или другие предметы, но ничто не мешает создать более мощные звуковые генераторы или наоборот, миниатюризировать их и использовать для доставки лекарств в организм или для проведения очень тонких операций – к примеру, извлечения камней из почек или вставки электродов в мозг.