BAGIKAN

Traktor balok akustik menggunakan kekuatan suara untuk menahan partikel melayang di udara, dan tidak seperti levitasi magnetik, ia bisa digunakan pada sebagian besar zat padat atau cairan.

Untuk pertama kalinya insinyur University of Bristol menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk secara stabil menjebak benda-benda yang lebih besar dari pada panjang gelombang suara dalam balok traktor akustik.

Penemuan ini membuka pintu manipulasi kapsul obat atau alat bedah mikro di dalam tubuh. Pengangkutan tanpa menggunakan kontainer dari sampel besar yang lebih halus sekarang juga memungkinan dan bisa membawa levitasi pada manusia.

Periset sebelumnya mengira bahwa balok traktor akustik pada dasarnya terbatas pada melayangnya benda-benda kecil karena semua usaha sebelumnya untuk menjebak partikel-partikel yang lebih besar dari pada panjang gelombang tidak stabil, menyebabkan benda-benda berputar tak terkendali.

Partikel styrofoam berukuran 1,6cm (1,88 panjang gelombang suara) yang terjebak di tengah generator ultrasonik ultrasonik 40kHz. [credit: University of Bristol]
Hal ini karena memutar medan suara memindahkan sebagian gerakan perputarannya ke benda-benda yang menyebabkannya mengorbit semakin lebih cepat dan cepat sampai mereka dilemparkan.

Pendekatan baru yang dipublikasikan di Physical Review Letters,  menggunakan vortisitas akustik yang berfluktuasi cepat, yang mirip dengan tornado suara, yang terbuat dari struktur seperti twister dengan suara keras di sekitar inti yang sunyi.

Peneliti Bristol menemukan bahwa laju rotasi dapat dikontrol dengan halus dengan cepat mengubah arah memutar vortisitas, ini menstabilkan balok traktor.

Mereka kemudian mampu meningkatkan ukuran inti diam yang memungkinkannya menahan benda yang lebih besar. Bekerja dengan gelombang ultrasonik pada nada 40kHz, nada yang serupa dengan yang hanya bisa dilihat kelelawar, para peneliti memegang bola polistiren dua sentimeter di balok traktor.

Bola ini terukur lebih dari dua panjang gelombang akustik dan merupakan yang terbesar namun terperangkap dalam balok traktor.

Prinsip kerja vortisitas virtual: interortinasi vorteks pendek yang berlawanan arah dipancarkan untuk menjebak dan menstabilkan partikel. [credit: University of Bristol]
Penelitian tersebut menunjukkan bahwa, di masa depan, objek yang jauh lebih besar dapat dilewati dengan cara ini.

Dr Asier Marzo, penulis utama makalah dari Bristol’s Department of Mechanical Engineering, mengatakan: “Peneliti akustik telah frustrasi dengan batas ukuran selama bertahun-tahun, jadi memuaskan dengan menemukan cara untuk mengatasinya. Saya pikir ini akan membuka pintu banyak untuk aplikasi baru. ”

Dr Mihai Caleap, Senior Research Associate, yang mengembangkan simulasi, menjelaskan:

“Di masa depan, dengan kekuatan akustik yang lebih besar, memungkinkan untuk memiliki objek yang lebih besar lagi. Mungkin diperkirakan menggunakan pitch yang lebih rendah sehingga percobaan dan suara terdengar untuk manusia. ”

Bruce Drinkwater, Profesor Ultrasonics dari Departemen Teknik Mesin, yang mengawasi pekerjaan tersebut, menambahkan:

“Balok traktor akustik memiliki potensi besar dalam banyak aplikasi. Saya sangat senang dengan gagasan jalur produksi tanpa kontak dimana benda-benda halus berkumpul tanpa menyentuh mereka.”