Levitatie. Sommige goochelaars hebben heel goede trucs, en daarnaast vinden we veel mensen die met magneten of temperaturen onder het vriespunt spelen, maar er is nog een andere optie: akoestische levitatie. Met een reeks nauwkeurig gekalibreerde geluidsgolven kunnen laboratoria kleine 'holtes' creëren die de zwaartekracht opheffen. Het effect kent beperkingen wat betreft de grootte van objecten (maximaal drie millimeter) en het vermogen van het geluid, maar het biedt desondanks zeer interessante toepassingen.
Maglev-treinen, experimenten bij temperaturen onder nul op YouTube, nieuwe vormen van reclame. Levitatie is geen sciencefiction, dat weten we zeker… maar het wordt meestal geassocieerd met magneten en ongebruikelijke materialen. Er is echter een andere variant die gebruikmaakt van geluid: de zogenaamde akoestische levitatie is hier bij NeoTeo niet onbekend. In 2014 onderzochten we de controletechnieken die door Japanse wetenschappers worden gebruikt, en in 2012 liet het Argonne National Laboratory ons zijn prachtige apparaat zien. Daar gaan we weer naartoe dankzij Wired, dat een van de belangrijkste natuurkundigen van die instelling interviewde: Chris J. Benmore.
Wat is akoestische levitatie?
In zijn eenvoudigste definitie gebruikt akoestische levitatie geluidsgolven om een kracht te genereren die de zwaartekracht tegenwerkt. De oorspronkelijke ontwikkeling kwam van NASA in de jaren '60, maar het heeft veel momentum gekregen in het laatste decennium, en de belangrijkste instellingen ter wereld hebben al toegang tot deze technologie.
Het apparaat van Argonne
Het apparaat van Argonne is gebaseerd op twee transducers die hun respectievelijke hoorns ongeveer 22.000 keer per seconde laten trillen. De interactie tussen beide golven creëert wat bekend staat als een staande golf. Op sommige punten versterken de golven elkaar, terwijl ze op andere punten elkaar volledig opheffen (knopen en antinodes). Het is in die 'holtes' of antinodes waar een persoon objecten kan plaatsen en ze in de lucht kan laten zweven.
https://old.neoteo.com/observa-la-fabulosa-interaccion-cobre-los-imanes-neodimio/Een van de meest indrukwekkende aspecten van het apparaat is dat het, wanneer het actief is, geluid produceert met een intensiteit die gelijkwaardig is aan die van een rockconcert... maar we kunnen het niet horen. Degenen met een jonger oor kunnen misschien een lichte puls registreren, maar niets meer dan dat (de 22 kHz liggen op de grens van wat een menselijk oor hoort). De antinodes hebben een diameter van zes millimeter, en de maximale grootte van het op te tillen object mag niet meer dan de helft van die waarde bedragen. Elk object past precies op de juiste positie, bijna alsof het een 'snap'-effect is.
Toepassingen met vloeistoffen
Een ander fundamenteel voordeel van akoestische levitatie is dat experts ermee met vloeistoffen kunnen werken. Dit maakt de studie mogelijk van individuele druppels in een microzwaartekrachtruimte, en de reactie van verschillende medicijnen met behulp van röntgenstralen, waarbij de interactie van hun moleculen wordt gecontroleerd om vervolgens de formule te optimaliseren en nog effectievere varianten te verkrijgen. Het leviteren van grotere objecten vormt echter een aanzienlijke uitdaging, maar het gebruik van netwerktransducers en een nauwkeurigere controle van de gegenereerde golven kan de mogelijkheden van deze technologie vergroten.
