شناوری انسان و غلبه بر جاذبه زمین با تکنولوژی پرتو کششی
شناوری انسان به وسیله فناوری پرتو کششی آکوستیک موضوعی است که دانشمندان به تازگی پیشرفتهای چشمگیری را در آن گزارش کردهاند؛ به بیان دیگر، غلبه بر جاذبه زمین برای انسان به این روش، به زودی ممکن خواهد شد.
اخیرا مهندسان دانشگاه برسیتول (University of Bristol) در تلاشی که بیشتر به اتفاقات فیلمهای علمی تخیلی شبیه است، موفق شدهاند که با استفاده از تکنولوژی پرتو کششی آکوستیک (Acoustic tractor beam) اشیایی بزرگتر از طول موج صوت را با پایداری قابلتوجه، در هوا نگاه دارند؛ به عبارت دیگر، امکان شناور کردن جسمهایی بسیار بزرگتر از آنچه که انتظار میرفت فراهم شده است و این دستاورد راه را برای شناوری انسان فراهم میکند.
به طور کلی برای شناوری روشهای خاصی وجود دارد که استفاده از جاذبه مغناطیسی و پرتوهای کششی دو مورد مهم آنها هستند؛ در روش دوم از امواج صدا برای معلق نگهداشتن ذرات استفاده میشود و برخلاف شناوری مغناطیسی که مخصوص فلزات آهنی است، این روش برای مواد مایع و جامد، به صورت گسترده کاربرد دارد.
در گذشته این باور وجود داشت که پرتو کششی فقط برای اشیا کوچک قابلاستفاده است و هر جسمی که از طول موج صدا بزرگتر باشد، در این روش شناوری به صورت غیرقابل کنترلی خواهد چرخید.
طرحی از شناوری یک کره نسبتا بزرگ به کمک فناوری پرتو کششی آکوستیک
با این حال، در تحقیقات جدید دانشمندان که مقاله آن به زودی در ژورنال “Physical Review Letters” به چاپ خواهد رسید، متد جدیدی ارائه شده که به کمک آن و با به وجود آوردن ساختارهای گردباد مانند، امکان شناوری اشیا بزرگتر فراهم میشود. در اطراف این گردباد صدایی بسیار بلند وجود دارد و در مرکز آن، صدایی شنیده نمیشود.
به طور دقیقتر، محققان متوجه شدند که با تغییر جهت حلقههای در حال نوسان این ساختارها، میتوان نرخ چرخش را به میزان قابلتوجهی کنترل کرد و باعث پایدار شدن پرتو کششی شد؛ پس از این اتفاق تیم دانشمندان سایز بخش ساکت داخل ساختار گردباد مانند را بزرگتر کرده و اشیا بزرگی را در آن معلق میکنند.
شناوری انسان به کمک پرتوهای کششی
در مقاله تهیهشده،مهندسان با استفاده از امواج التراسونیک با فرکانس ۴۰ کیلوهرتز حقههای آکوستیک موردنظر را به وجود آوردند و یک کره با قطر دو سانتیمتر از جنس پلیمر را در مرکز ساختار گردبادی نگه داشتند؛ این کره تقریبا دو برابر طول موج التراسونیک استفادهشده، قطر دارد و به عنوان بزرگترین شیئی که تاکنون توسط پرتوهای کششی معلق شده، شناخته میشود.
دانشمندان بریستول معتقدند که تکنیک ابداعشده کاربردهای فراوانی دارد؛ بروس درینکواتر (Bruce Drinkwater) استاد امواج آکوستیک این دانشگاه که مستقیما بر تحقیقات نظارت داشت، اعلام کرده است که پتانسیل این روش بسیار بالا بوده و عملی کردن شناوری انسان تنها یکی از کارهایی است که میتوان با آن انجام داد؛ به عنوان مثال تولید تجهیزات پزشکی مانند کپسولهای دارویی پیشرفته و یا ابزار جراحی در مقیاس میکرو، تنها نمونههایی از این کارها هستند.
البته همانطور که نویسندگان مقاله این دستاورد اعلام کردهاند، شناوری انسان با تجهیزات کنونی هنوز امکانپذیر نیست و نیاز به گستردهتر کردن تحقیقات و افزایش کارایی و ظرفیت تجهیزات وجود دارد.
