日本研究利用超声波控制物体悬浮
相信许多人都幻想着自己有一天可以腾空而起、在空中自由飞翔。不少表演过空中悬浮的魔术师们都对其中的奥秘讳莫如深。而今日本东京大学的一位名叫落合阳一的研究生却把自己“物体悬浮术”的表演和原理制作成视频并上传到了视频网站上。
视频中,许多细小的白色物体随着古典音乐的旋律,在空中时而升降、时而行进、时而变化队形,如同训练有素的仪仗队一般。而这一切都是通过超声波实现的。落合阳一介绍说,实际上利用超声波实现细小物体的悬浮并非新技术,而成功对悬浮物进行运动控制才是他此项研究的核心所在。
“还从没有人能利用超声波让物体在三维空间内进行运动。我认为如果不能做到这一点,这项技术的使用价值便会大打折扣。而我则首次成功实现了对悬浮物体的运动控制。”
在落合阳一的实验中,超声波扬声器的排列方式至关重要。与之前有人用实心板反射声波不同,落合阳一使用了彼此相对的四组扬声器,这些扬声器创造出了一个“超声波聚焦点”。而后,通过调节每个扬声器的声波输出频率,便可以实现对处在“超声波聚焦点”位置的物体运动进行控制。落合阳一表示利用超声波可以非常精确地控制一个悬浮物体的运动,而这一特点会使未来的电子制造业受益匪浅。
“利用声波控制悬浮物的好处就在于它非常的精确。举例来说,你可以控制一个一毫米宽的物体从一个恰好一毫米的空隙中穿过,或者你也可以将一个很细小的物体仅移动几个毫米。由于电子制造业中的很多零部件都十分细小,因此我认为利用超声波悬浮技术来对它们进行控制再合适不过了。”
东京工业大学专门研究超声波悬浮技术应用的中村建太郎教授表示,落合阳一的这项研究将来可以被广泛应用到许多领域。
“由于这项技术可以实现让液体在空中运动而不接触任何其他物体,因此会使很多药品和新型材料的制造成为可能。另外物体如果可以悬浮在空中并能根据需要进行运动的话,很多研究工作会变得容易很多。”
最后落合阳一还表示,随着自己研究的不断深入,也许有一天超声波可以让质量更大的物体甚至是人悬浮在空中。
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