3-D打印自己的拖拉机光束悬浮装置

科学家已经设计了一种使用声波来悬浮和控制物质的方法,他们正在与公众分享他们的计划。Bristollg/YouTube“width=
科学家已经设计了一种使用声波来悬浮和控制物质的方法,他们正在与公众分享他们的计划。Bristollg/YouTube

看过任何《星球大战》电影吗?那你知道了拖拉机梁- 一种用力,使航天器能够抓住较小的船并将其拖动,好像用电缆绑扎了它,所有这些都是通过使用某种隐形力量实际上并没有真正解释的。

好吧,感谢英国布里斯托尔大学的研究人员,现在您可以构建自己的设备,从而创建一种新颖的拖拉机光束,该设备使用声波从一个方向来捕获,悬浮和拉动物体。您所需要的只是访问3D打印机,以便您可以根据他们在线发布的文件以及少量时间来打印零件。他们甚至提供了有关如何构建设备的视频:

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当然有一个渔获。不要打算用这种拖拉机束拖曳任何航天器,因为它只能移动真正的小物体,即珠子或小昆虫的大小。

布里斯托尔大学研究助理阿西尔·马佐(Asier Marzo)文章在最近发表在《应用物理信函》杂志上的项目上,说声拖拉机光束依赖于声音是具有动量的机械波。

他通过电子邮件说:“例如,如果您将米饭放在电台的桌子上,大米会移动;或者如果您在音乐会中,您会感觉到自己的胸部振动。”“如果我们使用超声波检查,我们可以使用更强大的波浪,而不会对人的耳朵痛苦。”

他解释说,当一对发声设备会产生常规波 - 即低振幅节点和高振幅抗inodes的序列 - 固体颗粒可能会被困在节点中。这是科学家几十年来一直能够做到的诀窍。但是马佐和同事将这个想法提升到了另一个层次。

他说:“我们的系统有很多微小的扬声器都以相同的幅度和频率发射。”“我们仔细设计了他们的阶段,使他们通过我们想要的形状创建干扰模式。”基本上,他们创造的是声性全息图- 由声音制成的三维形状,可以将固体物体从响亮的区域推向更安静的物体。

马佐(Marzo)和其他研究人员与一家名为Ultrahaptics的公司合作,使用该概念创建了有史以来第一个原声拖拉机光束,他们在其中描述了这一概念这本2015年的文章在《自然》杂志中。

“这非常酷,但是很复杂又昂贵,所以只有我们才能进行实验,”超声教授布鲁斯喝水在电子邮件中写信。“因此,这使我们想到了,我们是否可以将此设备剥离到其必需品上,并设计一个拖拉机梁,该拖拉机梁的价格低于100英镑?而且,从纸上,您可以看到我们实现了这一点。”这金额约为$ 122。

Marzo还对赠送这个概念的想法感到兴奋,以便其他人可以尝试一下。他说:“我想当我挨饿而没有工作时,我会后悔的。”“但是我认为使科学访问具有巨大的价值,以便每个人都可以参与其中。”

虽然您可能会想象该设备有一天有一天的巨型版本或捕获敌方飞机,但Marzo说,声学拖拉机束的真正潜力正在移动更宽敞的东西。例如,这样的设备可能有一天可以用来操纵人体内部的颗粒 - 例如,减轻肾结石的疼痛,或将含有药物的胶囊移动到体内的正确位置。

马佐说:“这是可能的,因为声音在水或我们的身体上的传播比通过空气更好。”

声学拖拉机束可能具有制造应用。Drinkwater说:“我对非接触式生产线的想法感到非常兴奋。”“我认为在没有接触的情况下组装的对象(可能很小)。这可能在药品或电子产品中提供应用,避免污染确实很重要。”

Marzo还想象着更加令人眼花and乱的可能性。由于该技术的未来版本可能有一天能够一次实现数千个粒子的个别悬浮,因此它可能导致3-D数字显示屏的开发“每个像素都是由悬浮粒子组成的,”他说。

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