Новий силовий промінь на шість порядків потужніший за попередні

Габріель Спелдінг (Gabriel Spalding)


У науковій фантастиці силові промені використовуються для буксирування космічних кораблів або для відштовхування будь-яких об'єктів. Як правило, вони зображуються як промінь світла, який здатний застосувати гравітаційну силу конкретно до наміченої мети, але в реальному житті силові промені, що вивчаються в лабораторіях, мають дещо інші властивості.

Група дослідників на чолі з Габріелем Спелдінгом з Illinois Wesleyan University і Майкл Макдональд з University of Dundee, Шотландія, оголосили про створення найпотужнішого на сьогоднішній день акустичного силового променя. Конструкція пристрою описана в статті в журналі Physical Review Letters.

У 1970 році фізик Артур Ашкін виявив, що світло здатне не тільки впливати на матерію в прямому напрямку, але і притягувати мікроскопічні частинки нейтральної речовини в зону найвищої інтенсивності променя. Ашкін описав це як «негативний тиск випромінювання».

Цей принцип був використаний при створенні «оптичного пінцету».

Тепер же розвиток цієї ідеї привів вчених до створення притягуючого променя, здатного маніпулювати об'єктами розміром до 1 см в діаметрі з зусиллям у кілька мілліньютонів. Це найсильніший з отриманих силових променів. Раніше розмір об'єктів, якими управляли за допомогою подібних променів, був на, приблизно, шість порядків менше.

Крім розміру об'єкта, для проміння є й інші обмеження. Форма об'єкта також відіграє важливу роль: особливо складно маніпулювати об'єктами з широкою плоскою стороною. Крім того, оскільки був використаний акустичний лазер, який не може бути отриманий в безповітряному просторі, ця технологія не може бути використана для роботи на космічних апаратах.

Для технології існує перспектива застосування в медичних цілях. Вона може бути використана для маніпулювання окремими клітинами, що дозволить відокремлювати хворі клітини від здорових. Також ймовірне використання силового променя для виконання неінвазивних операцій: сконцентрувавши ультразвукові промені, можна зруйнувати як каміння в жовчному міхурі, так і кісти або пухлини.

logo