Wednesday, Dec. 17, 2014

     

超音波懸浮的咖啡即溶-水滴的舞空術

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2013/10/29

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把物體或是人懸浮在空中一直是讓人嚮往科學技術,為了對抗重力,其實已經有一些不同的技術被開發出來,可以是利用光、磁場或者是空氣的壓力。

其中聲波做為一種空氣的行進疏密波,可以在空間中創造出隨時間變化的氣壓場,所以如果把聲波「停下來」就可以造成局部穩定的壓力場,對物體進行操作或是懸浮。而停下來的方式最簡單就是利用一個額外的反射面讓聲波產生駐波。不過一般駐波只能產生一個軸線上穩定的平衡區域,為了可以動態控制駐波在空間中的節點位置,所以研究人員開始把很多超音波組合在一起,這樣一來就可以利用控制每個聲源的強度跟相對相位來產生可移動的穩定壓力場。

當把水珠跟一些有趣的東西,例如咖啡粉跟鈉粒放入這系統時,科學的 moment of truth 就開始上演了! 下面的影片中展示了當兩顆水滴凝空結合時會會發生的動態,因為水滴的結合而產生的振動可以明顯的看出來,這跟之前介紹過的跳起來的水滴是一樣的現象。當水滴結合之後,如果大小變得太大,表面張力拉不住水滴在壓力場下所受的力,就可以看到水滴「噴水而死」的壯烈畫面。如果結合的是咖啡或鹽巴,平常看不到的浸潤跟融解現象也都可以在高速攝影下清楚展示。 這類的技術或許有一天也可以把人懸浮起來,沒有什麼科學上的原理說不行,不過在那麼大的壓力場下,人也必須要考慮怎麼樣才不會噴血而…  @_@

資料來源:Sound waves levitate and mix floating drops of liquid

轉載自scimage科學影像

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