Een trekstraal die mensen laat zweven: hij komt eraan!

Voor alle wetenschappelijke onderwerpen, die niet in een ander subforum thuis horen.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Een trekstraal die mensen laat zweven: hij komt eraan!

Bericht door univers » 23 jan 2018, 11:59

Voor het eerst is bewezen dat een akoestische trekstraal ook grip kan krijgen op objecten groter dan insecten.
Akoestische trekstralen kunnen deeltjes met behulp van geluidsgolven laten zweven. En experimenten hebben aangetoond dat het met zo’n trekstraal ook nog wel lukt om een insect te laten zweven. Maar veel grotere objecten: dat was lastig. Zodra men probeerde een object groter dan de golflengte van het geluid dat in de akoestische trekstraal werd benut, te laten zweven, ging dat object namelijk ongecontroleerd draaien (dat komt doordat een roterend geluidsveld een deel van de draaiende beweging overdraagt aan het object).

Tornado’s van geluid
Britse onderzoekers tonen nu echter aan dat het wel mogelijk is om objecten groter dan de golflengte van geluid in een akoestische trekstraal op stabiele wijze te laten zweven. Ze gebruiken daartoe naar eigen zeggen “tornado’s van geluid, met een twister-achtige structuur waarbij een stille kern omringd wordt door een luid geluid”. Door de draairichting van die tornado’s heel snel te veranderen, werd de trekstraal stabiel. Vervolgens hoefden de onderzoekers de omvang van de ‘stille kern’ alleen maar iets te vergroten om ervoor te zorgen dat de trekstraal ook grotere objecten in zijn greep kon houden.

Twee centimeter
Uiteindelijk lukte het de onderzoekers om een bolletje dat ongeveer 2 centimeter groot was te laten zweven (zie video). Nog niet eerder hebben onderzoekers zo’n groot object in de greep van een trekstraal gekregen. Daarbij werd gebruik gemaakt van ultrasone golven (40kHz), deze zijn qua toonhoogte vergelijkbaar met wat alleen vleermuizen kunnen waarnemen.



Groter
“In de toekomst moet het met meer akoestische kracht mogelijk zijn om nog grotere objecten vast te houden,” voorspelt onderzoeker Mihai Caleap. Mogelijk kunnen dan zelfs mensen gaan zweven. Een doorbraak, die eerder alleen mogelijk werd geacht met behulp van lagere tonen die het experiment hoorbaar en gevaarlijk maakten voor mensen.

Wij kennen trekstralen voornamelijk uit scifi-films en -series. Daarin worden ze bijvoorbeeld ingezet om een ruimteschip te ‘vangen’. Maar de akoestische trekstralen van de Britse onderzoekers hebben implicaties voor het leven op aarde. Zo kunnen ze bijvoorbeeld ingezet worden in fabrieken. “Ik ben met name enthousiast over contactloze productielijnen, waar breekbare objecten in elkaar worden gezet zonder dat ze worden aangeraakt,” vertelt onderzoeker Bruce Drinkwater. Ook kunnen de trekstralen bijvoorbeeld ingezet worden om uit te zoeken hoe bacteriën reageren op gewichteloosheid, iets wat dan weer wel van pas komt tijdens toekomstige ruimtereizen.

https://www.scientias.nl/trekstraal-men ... omt-eraan/

https://www.sciencedaily.com/releases/2 ... 221627.htm
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Re: Een trekstraal die mensen laat zweven: hij komt eraan!

Bericht door univers » 23 jan 2018, 12:06

Een sonische trekstraal: die kun je nu gewoon zelf knutselen

Iedereen met een 3D-printer kan nu gewoon thuis zijn eigen sonische trekstraal fabriceren. Met dank aan de wetenschap!
Een trekstraal klinkt misschien als iets uit een sciencefiction-film. Maar de laatste jaren hebben onderzoekers daar verandering in gebracht. De trekstraal is werkelijkheid geworden. Je kunt er weliswaar nog geen complete ruimteschepen met aantrekken, maar het begin is er. Zo toonden onderzoekers in het verleden al aan kleine deeltjes, maar ook insecten met een trekstraal in hun greep te kunnen houden. “Best handig,” vindt onderzoeker Asier Marzo.

Ingewikkeld en duur
Marzo en collega’s presenteerden in 2015 een trekstraal die gebruik maakt van geluidsgolven. Het was best een ingewikkeld apparaat, met veel elektronische componenten die de geluidsgolven beïnvloedden. “Het was heel complex en prijzig,” stelt Marzo. En dus niet direct geschikt om thuis op een druilerige zaterdagmorgen eens in elkaar te knutselen. Daarom hebben Marzo en collega’s zich nog eens over het ontwerp van de trekstraal gebogen en deze zodanig versimpeld dat in feite iedereen met een 3D-printer zelf zo’n akoestische trekstraal kan maken en gebruiken.

Metamateriaal
De elektronische componenten werden geschrapt. In plaats daarvan wordt er gebruik gemaakt van een metamateriaal. “Wat in feite gewoon een stuk materiaal is dat uit veel verschillende buisjes van verschillende lengtes bestaat,” legt Marzo uit. “Het geluid beweegt door deze buisjes.” En zo wordt het geluid – zonder gebruik van elektronische componenten – zodanig gemanipuleerd dat een trekstraal ontstaat.

Doe het zelf
De onderzoekers hebben een filmpje gemaakt dat stap voor stap beschrijft hoe je zo’n trekstraal zelf kunt printen. En binnenkort kunnen de (simpele) componenten die je niet kunt printen, maar wel nodig hebt, via Amazon worden aangeschaft. “Voor minder dan 50 Engelse pond (nog geen zestig euro, red.),” belooft Marzo.



Groter
“In de toekomst moet het met meer akoestische kracht mogelijk zijn om nog grotere objecten vast te houden,” voorspelt onderzoeker Mihai Caleap. Mogelijk kunnen dan zelfs mensen gaan zweven. Een doorbraak, die eerder alleen mogelijk werd geacht met behulp van lagere tonen die het experiment hoorbaar en gevaarlijk maakten voor mensen.

Wij kennen trekstralen voornamelijk uit scifi-films en -series. Daarin worden ze bijvoorbeeld ingezet om een ruimteschip te ‘vangen’. Maar de akoestische trekstralen van de Britse onderzoekers hebben implicaties voor het leven op aarde. Zo kunnen ze bijvoorbeeld ingezet worden in fabrieken. “Ik ben met name enthousiast over contactloze productielijnen, waar breekbare objecten in elkaar worden gezet zonder dat ze worden aangeraakt,” vertelt onderzoeker Bruce Drinkwater. Ook kunnen de trekstralen bijvoorbeeld ingezet worden om uit te zoeken hoe bacteriën reageren op gewichteloosheid, iets wat dan weer wel van pas komt tijdens toekomstige ruimtereizen.

https://www.scientias.nl/sonische-treks ... knutselen/

https://publishing.aip.org/publishing/j ... actor-beam
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie