如果你想和超人一樣懸浮在空中,有很多種方法:魔術、竹蜻蜓、修仙、做夢。
(圖1、想飛上天和太陽肩並肩麼)
有志者都可考慮,但作為一個科技專欄,我們還是看看怎麼用高科技懸浮起來。
在很久之前,我介紹過一些磁懸浮技術,今天要介紹的懸浮術不用磁力,用聲波。
這個其實也不是最新的,在很久之前,我介紹過類似的玩意。
(圖2、之前的超聲波懸浮術)
來自英國兩家大學的研究團隊,用64個小揚聲器組成的陣列,發出超聲波,讓一個豌豆大小的塑料球懸浮起來了。
不過和你在上圖裡看到的那樣,小球並不穩定,左右漂移。
這是因為聲波的振幅決定了小球很難靜止不動,必須靠多個揚聲器儘量調整方位和參數。
當然相比歷史上那些聲波控物的精度,已經大大提高了。
後來,為了能讓懸浮的物體穩定一點,他們又更新了一下設備。
(圖3、上下對應版本)
上下兩個對應的超聲波發聲陣列。
果然,被聲波懸浮的物體穩定多了,而且還不止一個。
(圖4、一連串懸浮水滴)
除了水滴,他們還搞了很多食物小顆粒做實驗。
比如圖3中,分別是a/b-釀製葡萄酒;c-葡萄酒和藍色奶酪;d-麵包,萵苣,肉和麵包;e-和覆盆子顆粒。
能這麼懸空吃零食,想象一下,會是什麼感受。
到這裡你應該看到了,這些懸浮的物件,都是些小顆粒。
聲波懸浮術在克服精度和穩定度難題之後,最大的挑戰就是,怎麼把大物件懸浮起來,比如人。
(圖5、人怎麼懸浮)
聲波懸浮設備之所以能懸浮小物件,和小物件及聲波的波長有很大關係。
大物體想要靠聲波穩定懸浮起來,幾乎是不可能的事情,它會隨著聲波的振幅不可控地旋轉起來。
還是那個英國的研究團隊,他們從龍捲風的結構中獲得靈感,想了一個解決辦法——音波龍捲風。
(圖6、音波龍捲風)
他們把超聲波的發聲方向調節成了一種龍捲風結構,外圍是聲波漩渦,中心內核的位置,則像暴風眼一樣寧靜。
這樣,只要改變聲波漩渦的旋轉方向,就能控制旋轉速度,穩定內核處的作用力。
之後,再擴大內核暴風眼的區域大小,就能容納更大的物體了。
實驗過程中,研究團隊用40KHz的聲波組成漩渦,風暴眼成功懸浮起了一個直徑2釐米的球。
雖然跟人體相比還不夠大,但這已經是迄今為止聲波懸浮的新紀錄了。
(圖7、懸浮更大的物體)
當然,這個記錄離懸浮人還有不小的距離。
研究團隊稱,他們的模型不意味著已經到了可以安全地懸浮人的階段。在一些醫療領域的藥物開發上,或許能有一些應用。
不過,也不是說沒有希望懸浮。
隨著技術的深入,更高的頻率、更好的穩定性、更大的物體,終是有可能實現的。
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