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摘要：布里斯托尔大学的一种新的“牵引光束”可以在半空中悬浮大型物体，只用声音。到目前为止，研究人员已经使用声波龙卷风在桌面上漂浮了直径达0.6英寸的球体，并移动了直径达0.8英寸（2厘米）的球体。“声波牵引光束在许多应用中具有巨大的潜力，”布里斯托尔大学超声学教授、研究主管BruceDrinkwater说，在一份声明中说我对无接触生产线的想法感到特别兴奋，在这种生产线中，精细的物体不用接触就可以组装起来。
一种新的“牵引光束”可以在半空中悬浮大型物体，只用声音。
到目前为止，研究人员已经使用声波龙卷风在桌面上漂浮了直径达0.6英寸（16毫米）的球体，并移动了直径达0.8英寸（2厘米）的球体。理论上，由200个扬声器和200个扬声器组成的阵列所产生的漩涡可以支撑直径达31英寸（80厘米）的物体。
“这对声学来说是新事物，”研究合著者、英国布里斯托尔大学工程高级研究助理Mihai Caleap说。[科学事实还是虚构的？10个科幻概念
分裂力和动量用声音悬浮物体的合理性并不新鲜，但物体的大小长期以来受到限制：被悬浮的物体不能大于支撑它的声波的波长。这是事实，即使是在一个最强的悬浮源，从单一的声波来源，声涡流。想象一下一个中心有一个安静点的狂风龙卷风；同样的漏斗形状可以用声波形成。Caleap告诉Live Science，问题在于，波将它们的一些旋转力传递到位于安静位置的物体上。
“你将动量传递到物体上，所以物体会旋转，”他解释道。旋转使物体变得非常不稳定，以至于它可能从声场漩涡的中心射出，物体越大，问题就越明显。
Caleap和他的团队通过找到一种 ... 来控制将物体与旋转力（称为轨道动量角）分开放置的声波力，从而解决了这个问题。为了做到这一点，他们迅速地在逆时针旋转和顺时针旋转之间来回切换声音漩涡。与龙卷风不同的是，这种运动更像是一个超快的洗衣机篮子（如果洗衣机篮子是由声音组成的话）。
交织在一起的短波漩涡朝相反的方向运动，会捕获并稳定一个粒子。（布里斯托尔大学）研究人员说，快速的开关运动意味着即使轨道动量角发生变化，声力也保持稳定。除了轨道的动量角限制了悬浮物体的大小，唯一的限制是一个人可以注入声波的能量。
药物输送和无接触组装制造声波，Caleap和他的团队建立了一个单一的源，圆形阵列的传感器或扬声器，它产生的超声波频率太高，人耳无法察觉。他们建造的最大阵列共有192个传感器，可以捕获直径达0.6英寸（1.5厘米）的粒子。
一个2米乘2米的阵列共有40000个传感器，可以悬浮一个直径近1米（近39英寸）的物体，Caleap说，但目前这是理论上的。他说，声悬浮的主要应用可能是小而不是大。Caleap说，一种可能性是声波可以在体内传播，以绕过肾结石或将药物胶囊引导到正确的位置。
“声波牵引光束在许多应用中具有巨大的潜力，”布里斯托尔大学超声学教授、研究主管Bruce Drinkwater说，在一份声明中说我对无接触生产线的想法感到特别兴奋，在这种生产线中，精细的物体不用接触就可以组装起来。
这项研究发表在1月22日的《物理评论快报》杂志的在线版上。
是关于生命科学的原始文章。
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