Перейти к содержимому


Акустический "Тяговый луч"


  • Пожалуйста, авторизируйтесь для того, чтобы ответить
Сообщений в теме: 4

Haales #1 Отправлено 30 окт 2015 - 12:48

    Контр-адмирал

  • Игроки
  • 996
  • Регистрация:
    29.11.2010

 

Европейские физики разработали «тяговый луч», состоящий из звуковых волн. Этот луч способен удерживать небольшие объекты в воздухе, перемещать и вращать их, а также притягивать, сообщается в публикации в Nature Communications. По словам одного из разработчиков Асьера Марсо, студента Общественного университета Наварры (Universidad Pública de Navarra, Испания), его притягивающий "луч" испускает ультразвуковые сигналы и благодаря их взаимодействию с воздухом создает в пространстве "акустическую голограмму", на поверхности которой могут удерживаться или двигаться небольшие предметы. Сама установка представляет собой набор из 64 маленьких динамиков, создающих волны высокой интенсивности, способные контролировать полистирольный шарик до 4 миллиметров в диаметре. Согласно исследователям, более крупная установка, работающая по этому же принципу, способна удерживать надувной мяч на высоте более 9 метров.

 

 

Акустическая левитация – придание объекту устойчивого положения в акустической волне не новая концепция, с помощью звуковых волн можно заставить предмет парить в воздухе или контролировать его движение. Однако до сих пор для этого требовалось включить несколько источников звука или поместить левитирующий объект между источником и отражающей волны поверхностью. Марсо и его коллегам из университетов Сассекса и Бристоля удалось добиться акустической левитации при одном источнике. Это и позволяет называть разработку лучом. Потенциально возможность перемещать объекты, не прикасаясь к ним, может иметь широкое практическое применение в разных областях – от физики до медицины.

 

 

Для подзабывших физику: звук - это упругие продольные волны в какой-нибудь среде. Проще говоря, звук - это локальное изменение плотности среды со временем. Ударная волна при взрыве - тоже по сути своеобразный звук. Принцип работы данного левитатора состоит в том, что объект помещается между несколькими слоями более плотного воздуха. Поскольку в воздухе также действует закон Архимеда (вытесняющая сила) - тело выталкивается из этих слоев в более разряженную область между ними. Таким образом, тело будет левитировать до тех пор, пока сила гравитации (вес тела) будет меньше силы Архимеда от слоя под телом. А перемещая расположение этих самых слоев, можно перемещать и само тело. 

 

«С более мощным тяговым лучом, способным удерживать более крупные объекты на большем расстоянии, возможно будет контролировать левитирующие объекты в условиях невесомости (например, на МКС), – говорит Марсо. – Мы также изучаем, можно ли манипулировать тысячами отдельных частиц. Это позволит создать 3D-дисплеи, состоящие из миллионов левитирующих частиц, ведущих себя как пиксели, которые можно потрогать».

 

Год назад ученые Австралийского национального университета представили транспортный луч на воде. С помощью этой концепции, надеются исследователи, можно перемещать лодки или другие предметы на водной поверхности без оглядки на течение или ограничивать разливы нефти в море.

 

 

А вот еще в 2009 году речь зашла о сазере — устройстве, работающем на манер обыкновенного лазера, но вместо излучения использующем звук. Сазер — звуковой аналог лазера, создающий унифицированные "лучи" звуковых волн. По мнению создателей устройства, английского профессора Энтони Кента (Anthony Kent) и Бориса Главина, его коллеги из украинского Института физики полупроводников имени Лашкарева, оно может стать почти столь же значимым для технологий 21-го века, как стал лазер для технологий века 20-го. Он может найти применение в будущих компьютерах, системах отображения изображений и даже в защите от террористических атак. 

 

Напомним, что лазер создает пучки излучения, которое характеризуется монохроматичностью (все входящие в него волны имеют строго одинаковую длину волны) и когерентностью (все волны колеблются в одинаковой фазе, одновременно достигают максимума и минимума). Разные типы лазеров работают на разных длинах волн, создавая лучи в микроволновом, ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном, рентгеновском диапазонах. Но в любом случае они работают с электромагнитными волнами, а значит — с составляющими их элементарными частицами-фотонами.

 

 

В отличие от них, для сазера (saser, соединение sound и laser) частицами служат фононы - кванты колебательного движения атомов. Упорядоченный поток фононов образуется и усиливается при прохождении через микроскопическую ячеистую структуру, состоящую из примерно 50-ти очень тонких (в несколько атомов шириной) полупроводниковых слоев — арсенида галлия, чередующегося с арсенидом алюминия. Фонон, попадая в эту структуру, стимулируется внешним источником энергии (световым пучком) и, снова и снова отражаясь от слоев полупроводника, создает новые синхронизированные фононы, пока не покинет ее в виде высокочастотного когерентного звукового "луча". Пучок этот колеблется с терагерцовой частотой, соответственно, длина его волны имеет нанометровый порядок.

 

 

Такой полупроводниковый бутерброд может использоваться не только для создания упорядоченной звуковой волны, но и для манипуляции ею, и для ее детектирования, что и дает устройству массу возможных применений. К примеру, его можно использовать для просвечивания материалов в поисках дефектов, размеры которых сравнимы с длиной волны — то есть, на нанометровом уровне. Это крайне полезно для работы с современными миниатюрными микросхемами. Кроме того, воздействие таких высокочастотных колебаний может менять электрические свойства наноструктур, а значит, сазер найдет применение в компьютерах будущего.

 

Источник айн

Источник цвай

Источник драй


ВСЕ об астрономии и не только! 

 


MasterTactician #2 Отправлено 30 окт 2015 - 18:42

    Контр-адмирал

  • Игроки
  • 940
  • Регистрация:
    12.07.2015
Я сразу подумал про пылинки в 3D . Это будет ништяк - настоящие 3D образы.

Хочу настоящий Орион ! С балансами, алгоритмами и контролем качества.


Haales #3 Отправлено 30 окт 2015 - 18:59

    Контр-адмирал

  • Игроки
  • 996
  • Регистрация:
    29.11.2010

Просмотр сообщенияMasterTactician (30 Окт 2015 - 18:42) писал:

Я сразу подумал про пылинки в 3D . Это будет ништяк - настоящие 3D образы.

Главное только не чихать на них. :D


ВСЕ об астрономии и не только! 

 


Olegolas_1983 #4 Отправлено 31 окт 2015 - 10:20

    Лейтенант

  • Игроки
  • 33
  • Регистрация:
    21.09.2015
А мне сразу вспомнился соник танк Атрейдесов

Gromolet_SPB #5 Отправлено 31 окт 2015 - 19:55

    Лейтенант

  • Игроки
  • 81
  • Регистрация:
    04.01.2011
Очень любопытно

Мы живем в то самое время, когда телевизионные технологии становятся новыми не только по качеству картинки, но и по своему содержанию.

 





Количество пользователей, просматривающих этот форум: 1

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных