Акустический "тяговый" луч и левитация человека
Многие считают, что левитация - удел сказочных персонажей вроде Гарри Поттера, оседлавшего метлу, или просто хитрый трюк иллюзионистов, решивших заработать на беспрекословной вере некоторыми индивидуумами в чудеса. Но вопреки здравому смыслу парение над землей хоть и кажется мистикой, но все-таки может быть объяснено с точки зрения физики. Все, что требуется, - создать силы, противоположные земному тяготению, пусть и невидимые для человека, а потом сбалансировать всю систему, чтобы тело или предмет летали как будто в невесомости.
Физики уже несколько лет "играют" с акустическим "тяговым" лучом, который заставляет парить в воздухе, вращаться и умеет притягивать к себе небольшие полистирольные шарики диаметром 4-5 мм. Концепция акустической левитации была известна очень давно, но в старых опытах полноценный полет получался только при использовании нескольких источников звуковых волн и обязательным присутствием отражающей поверхности, чтобы волны собирали всю силу в одной точке и смогли поднимать в воздух объект небольшого веса.
Техника не стоит на месте и сейчас в руках ученых появилась мощная установка, испускающая ультразвуковые волны, которые соударяются с воздухом и образуют в пространстве своеобразную акустическую голограмму - невидимую структуру или каркас, заставляющий левитировать объекты и парить в указанной точке. Она одновременно и надежная опора для довольно тяжелого предмета, к примеру надувного мячика, и форма для манипуляции сотнями мелких объектов.
Акустический "тяговый" луч по своей природе, в отличие от магнитного поля, более универсален и одинаково хорошо захватывает и удерживает в воздухе как твердые тела, так и жидкости.
Новая технология левитации приведет к технологическим прорывам во многих отраслях. Крупные звуковые установки будут толкать суда и баржи в море без помощи буксира, моментально сворачивать нефтяные пятна, помогут космонавтам МКС навести порядок и зафиксировать в нужных местах летающие в невесомости предметы.
Но больше всех акустическому лучу будут рады фармацевты. Для них не секрет, что наиболее удобная для усвоения организмом форма лекарства - аморфная. Лечебный эффект от нее максимальный. Но технологические ограничения и условия заставляют выпускать медикаменты преимущественно в неэффективной, кристаллической форме, потому что при растворении компонентов они выпадают в осадок на твердых поверхностях. Акустический луч создаст "стоячие" волны, которые удержат в воздухе и помогут смешать в точных пропорциях любое лекарственное средство в жидкой форме. Это значительно удешевит производство аморфных медикаментов, ну а пациент получит максимальный лечебный эффект.
Левитация полистирольных шариков лишь первые шаги, ученые думают о будущем, и вполне вероятно, что в ближайшее время нас ждут бесконтейнерные транспортные перевозки и летающие люди над городами. И все предпосылки для этого есть.
Еще недавно акустический "тяговый" луч считался довольно бесперспективной и несерьезной технологией, потому что маленькие объекты в подвижном звуковом поле вели себя неустойчиво и начинали быстро вращаться, а после такой раскрутки они просто вылетали в бок и падали на землю.
Инженеры из Университета Бристоля использовали новый подход и создали с помощью звуковой установки быстро пульсирующие акустические вихри, по своей форме они напоминали микро-торнадо со скоростной стволовой частью и "тихой" серединой, где всегда штиль. Исследователи с удивлением обнаружили, что могут контролировать скорость и направление вращения акустического торнадо. Если же раскрутить все вихри в противоположные к друг другу стороны, то структура акустического луча станет невероятно стабильной и левитирующие шарики перестанут покидать звуковое поле. Полет двухсантиметрового шарика обеспечивали ультразвуковые волны высотой в 40 Кгц - показатель, различимый только ушами летучих мышей и довольно вредный для слуха людей, поэтому инженеры предлагают перейти на привычную звуковую частоту, которая, кстати, сделает возможным перемещение в воздухе более крупных предметов.