پیشرفت در تکنولوژی پرتوی کششی می‌تواند انسان را در هوا معلق کند.

 

مجله علمی ایلیاد - از نظر علمی تخیلی، مهندسان دانشگاه بریستول از قدرتمندترین پرتوی کششی صوتی استفاده می‌کنند تا ثابت کنند که می‌توان اشیای بزرگتر را با طول موج صوتی در هوا معلق نگه داشت. به عبارت دیگر، آن‌ها توانستند اشیای بزرگی را معلق کنند؛ شاهکاری که روزی پتانسیل پرواز انسان‌ها را فراهم خواهد کرد. به عبارت دیگر، آن‌ها توانستند اشیای بزرگتری نسبت به قبل را در هوا معلق کنند.

پرتوهای کششی صوتی از صوت یا امواج صدا استفاده می‌کنند تا ذرات را در هوا نگه دارند. درحالی‌که معلق نگه‌داشتن مغناطیسی وجود دارد، این‌کار با امواج صوتی برای مایعات و جامدات بهتر عمل می‌کند. قبلأ چنین تصور می‌شد که پرتوهای کششی صوتی محدود به معلق کردن اشیای نسبتاً کوچک هستند؛ تنها اشیایی که تقریباً به اندازه‌ی طول موج صوت هستند. در واقع، محققان بر این باور بودند که اساساً نمی‌توان اشیای بزرگ را بدون از دست دادن پایداری معلق کرد و این کار باعث می‌شود تا آن‌ها به‌طور غیرقابل کنترلی به‌دور خود بچرخند.

این مطالعه که اخیراً در مجله‌ی Physical Review منتشر شده، روش جدیدی را توصیف می‌کند که ساختار گردباد‌مانندی را ایجاد می‌کند که به شدت طول موج بلندی دارد، اما هسته‌ای بدون صدا دارد. محققان دریافتند که وقتی مسیر گرداب‌های صوتیِ نوسانیِ تشکیل‌دهنده‌ی این ساختار را تغییر دادند، توانستند سرعت چرخش را کنترل کرده و پرتوی کششی را تثبیت کنند.

وقتی این پرتو تثبیت شد، توانست اندازه‌ی هسته‌ی بی‌صدا را در مرکز این «گردباد صوتی» افزایش دهد و در نتیجه، توانایی آن‌را پیدا کرد تا اشیای بزرگتری را معلق کند. «آسیر مارزو»، نویسنده‌ی ارشد مقاله از گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بریستول، گفت: «محققان امواج صوتی، سال‌ها نسبت به محدوده‌ی اندازه‌ی امواج شده بودند؛ بنابراین یافتن چنین راهی برای غلبه بر آن رضایت‌بخش است.»

در این مطالعه، محققان از امواج فراصوتی در گام ۴۰ کیلوهرتز استفاده کردند تا گردبادهای صوتی را ایجاد کنند. هسته‌ی بی‌صدای این ساختار، توانست کره‌ای دو سانتیمتری متشکل از پلیمر مصنوعی را نگه دارد. این کره، بیش از دو برابر اندازه‌ی طول موج‌های صوتی است که آن‌را به بزرگترین شئی‌ای که تاکنون به‌طور پایدار در پرتویی کششی حمل شده، تبدیل می‌کند.

در حالی‌که این کار کمی جادویی به‌نظر می‌رسد، گروه تحقیقاتی معتقد است که این روش می‌تواند کاربردهای عملی زیادی داشته باشد. «بروس درینک‌واتر»، پروفسور فراصوت از گروه مهندسی مکانیک که ناظر این کار بود، گفت: «به نظرم این تکنولوژی راه را برای کاربردهای جدید زیادی باز می‌کند. برخی از این کاربردها عبارتند از ساخت دستگاه‌های پزشکی مثل داروهای ویژه یا ایمپلنت‌های میکرو جراحی.»

«میهای کالیپ»، دانشیار پژوهشی ارشد که شبیه‌سازی‌های این کار را طراحی کرد، گفت: «برای کسانی که در مورد احتمال معلق کردن اشیاء بزرگ از کره‌ای دو سانتی‌متری یا حتی انسان‌ها فکر می‌کنند، باید گفت که در آینده با نیروی صوتی بیشتر این احتمال وجود خواهد داشت که بتوان اشیای بزرگتر را معلق و در هوا حرکت داد. این کار فقط با استفاده از گام‌های صدای کمتر امکان‌پذیر است که باعث می‌شود این آزمایش برای انسان‌ها قابل شنود و همچنین خطرناک باشد.»

البته منظور کالیپ این نیست که شبیه‌سازی‌ها اثباتی برای این هستند که انسان‌ها با تکنولوژی فعلی معلق می‌شوند؛ چیزی که این مطالعه نشان می‌دهد، این است که گام‌های صدای بلند، به‌طور موفقیت‌آمیزی در پرتوهای کششی صوتی به‌کار می‌روند و اشیای بزرگ می‌توانند به‌طور پایدار هدایت شوند. کار با گام‌های صدای بالاتر، تنها راه برای پیشروی در این زمینه است.

 

نوشته: چلسی گود
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد