Физикам впервые удалось подвесить в воздухе крупный объект с помощью звуковых волн. Пластиковый шарик диаметром 55 мм завис на высоте 7 сантиметров от опоры.
Звуковая левитация сама по себе — не новость, однако никогда раньше размер объекта не превышал длину волны. На этот раз полимерная сфера диаметром 50 мм удерживалась в воздухе ультразвуком с длиной волны 14 мм, который человеческое ухо не слышит.
Установка, с помощью которой удалось продемонстрировать левитацию, состояла из трех генераторов ультразвука, составленных наподобие треноги. Эффект возникает за счет образования стоячей волны.
«Обычно максимальный размер частицы, которую можно заставить левитировать при помощи стоячей звуковой волны, не превышает одной четвертой длины волны. Это означает, что с помощью ультразвука (около 20 килогерц) максимально большой объект не может быть больше 4 мм», — комментирует один из авторов исследования, бразильский физик Марко Андраде из университета Сан-Паулу. Однако при помощи комбинации нескольких генераторов ультразвука можно поднимать в воздух и более крупные предметы.
Обычно при левитации при помощи звуковых волн объект удерживается в воздухе стоячей волной между генератором и отражателем за счет того, что попадает в узлы волны — точки, где амплитуда минимальна. А чтобы заставить летать объект больше длины волны, нужно создать стоячую волну между генератором и объектом.
Статья опубликована в журнале Applied Physics Letters.