Заставить левитировать крошечные объекты можно разными способами. Ученые из Японии придумали еще один: как поднять в воздух шарик полистирола с жесткой поверхности. Пока метод работает не идеально, но со временем, возможно, приблизит эту экспериментальную технологию к практическому применению.

В последние годы появились различные варианты «звуковых пинцетов», то есть тщательно откалиброванных звуковых волн, которые поднимали в воздух капли воды или даже притягивали относительно крупные объекты. Все они состоят из преобразователя, посылающего звуковые волны в вогнутый рефлектор, который направляет их вверх, где они встречаются и образуют новый тип волны с достаточным давлением, чтобы удерживать маленькие объекты.

Ученые из Токийского столичного университета решили пойти другим путем и разработать акустический пинцет, которым можно было бы поднять объект, лежащий на жесткой поверхности, отражающей звук — в данном случае, на деревянной доске. Для этого им пришлось разработать полусферический массив ультразвуковых преобразователей и преодолеть технические трудности управления меняющимися звуковыми волнами в реальном времени, рассказывает New Atlas.

Для этого они разделили полусферу из преобразователей на восемь блоков и обратили полярность половины датчиков каждого блока. Отдельно были оптимизированы фаза и амплитуда звуковых волн каждого блока, что позволило системе генерировать акустическую ловушку в определенной точке, которую можно сдвигать, меняя параметры отдельных блоков.

Ученые продемонстрировали работоспособность устройства на компьютере, а затем в серии экспериментов, поднимая и опуская полимерный шарик диаметром 3 мм над деревянной доской. Метод работает не идеально, шарик удается поднять не всякий раз, но ученые надеются улучшить технологию и найти ей практическое применение.