Bár kutatók már évtizedek óta ismerik annak módját, miként tartsanak tárgyakat a levegőben hanghullámok segítségével, az amerikai tudományos akadémia kiadványában (PNAS) közzétett tanulmányban most először írták le, hogyan lehet mozgatni azokat anélkül, hogy hozzájuk érnének. A tudósok szerint az új lebegtetési technikával egyebek között olyan tökéletes tisztaságú, fertőzésmentes kémiai keverékek hozhatók majd létre, amelyek hasznosak lehetnek őssejtek vagy más biológiai anyagok előállításánál.
A kezdetek
A hanghullám terjedés közben változásokat idéz elő a légnyomásban úgy, hogy bizonyos levegőmolekulákat összeprésel, másokat szétnyit. Az általa kifejtett erő képes ellensúlyozni a gravitációs erőt, aminek eredményeként ha a hanghullám egy meghatározott pontjára tárgyat helyeznek, akkor lehetségessé válik az objektum egy helyben való lebegtetése. Korábban elektroakusztikus átalakítókat alkalmaztak hanghullámok keltésére, amelyek visszaverődve állandósultak: segítségükkel a tudósok egereket és folyadékcseppeket is fel tudtak emelni.
A kutatások azonban ezen a ponton megfeneklettek. Az eljárás csupán arra volt alkalmas, hogy kisebb és könnyebb tárgyakat függőleges helyzetben tartsanak, de azokat mozgatni már nem tudták, ráadásul a folyadékcseppek szét is porladtak.
A zürichi Szövetségi Technológiai Intézet (ETH Zürich) tudósai most olyan jelátalakítókat használtak, amelyek elég erősek ahhoz, hogy tárgyakat felemeljenek velük, egyszersmind kellőképpen kisméretűek ahhoz, hogy szorosan összekössék őket. Miközben az egyik szerkezetet fokozatosan “lehalkították”, a szomszédját “felerősítették”, így folyamatosan mozgó lebegtetési pontot hoztak létre, amely lehetővé tette számukra, hogy a kísérleti tárgyakat ide-oda húzzák-tolják a levegőben.
Olyan a hangereje akár egy sugárhajtású gépnek, mégsem halljuk
A LiveScience.com tudományos hírportál idézte Daniele Forestit, az ETH mérnökét, aki elmondta, hogy az új eljárással képesek nehéz – de akár vékony, hosszú – tárgyakat is felemelni, sőt különböző folyadékokat is össze lehet vegyíteni anélkül, hogy apró cseppekre hullnának szét. Minden folyamatot automatikusan kontrollálnak.
A rendszerben keletkező hanghullámok 160 decibel erősségűek, vagyis elméletileg akkora zajt csapnak, mint egy felszálló sugárhajtású repülőgép. Ám mivel a 24 kilohertzes tartományban terjednek, az emberi fül számára nem hallhatók.
Foresti közlése szerint egyelőre még csak egy “síkban” tudják mozgatni a tárgyakat, de remélik, hogy hamarosan kifejlesztik azt az eljárást, amelynek segítségével lehetővé válik a kétdimenziós áthelyezés is.
