معلق کردن اشیا با خم کردن امواج صوت (+فیلم و عکس)

موبنا – معلق کردن اشیا یا انسان‌ها اغلب کاری است که توسط جادوگران ادعا می‌شد، اما این کار از لحاظ فنی امکانپذیر است. هر چند که به نظر می‌رسد روند پیشرفت این فناوری آهسته است.
در حال حاضر محققان دانشگاه “ساسکس” یک خم کننده امواج صوت موسوم به “SoundBender” را توسعه داده‌اند که یک فناوری است که موج‌های صوت را در اطراف یک مانع برای بلند کردن اشیای بالای آن خم می‌کند.
این دستگاه یک سیستم ترکیبی است که ترکیبی از چند مبدل یا ترارسان(Transducer) یا PAT و فراماده صوتی(acoustic metamaterial) است. PATها از یک سری از مبدل‌های کوچک ساخته شده‌اند که هر کدام از آنها، امواج فراصوت منتشر می‌کنند و می‌توان روند انتشار امواج آن را تغییر داد.
مبدل‌ها در یک صفحه مستطیلی قرار گرفته‌اند که روی آنها یک فراماده با طراحی دایره‌ای برای هدایت امواج صوت به اطراف و ایجاد یک فضای تو خالی در وسط قرار دارد.

این ترکیب باعث می‌شود که اجسام کوچکی که بالای موانع قرار داده شده‌اند در مرکز میدان صوتی معلق بمانند که تیم سازنده در این مورد از قرار دادن یک ذره در بالای یک آدمک لگو استفاده کرده‌اند.
این فرآیند را می‌توان لمس کرد، بدین صورت که اگر کسی دستش را روی این دستگاه بگیرد، میدان امواج صوتی را حس خواهد کرد و همانطور که در ویدیو دیده می‌شود، شعله شمع تحت تاثیر این امواج قرار می‌گیرد و تغییر جهت می‌دهد.
“جیان‌لوکا ممولی” یکی از سازندگان دستگاه می‌گوید: این یک قدم مهم برای تعلیق توسط امواج فراصوت است و نقص قابل توجهی را که مانع توسعه در این زمینه شده است، برطرف می‌کند. ما کنترل فوق العاده پویا و واکنش‌پذیر را به دست آورده‌ایم، بنابراین تا تنظیمات در زمان واقعی فقط یک قدم باقی مانده است.
از این دستگاه می‌توان در موزه‌ها استفاده کرد، همچنین می‌توان بو و عطر را توسط این دستگاه به ​​نقاط دلخواه و یا اتاق‌های هدف رساند.
“سریمام سوبرامانیان” سازنده اصلی SoundBender می‌گوید: با دستیابی به این دستگاه، اکنون می‌توانیم مقیاس آن را افزایش دهیم تا اجسام بزرگتری را تحت تاثیر قرار دهد. ما همچنین در حال بررسی نحوه ارتقا پهنای باند این وسیله هستیم تا بتواند با همه فرکانس‌های صوت کار کند. به عنوان مثال، می‌توانیم موسیقی در حال پخش از رادیو را به نقطه مشخصی از خودرو یا خانه برسانیم، در حالی که بقیه قسمت‌ها آن را نمی‌شنوند.

مبدل
ترارسان، مبدل یا ترنسدیوسر(Transducer) وسیله‌ای است که انرژی را از نوعی به نوع دیگر تبدیل می‌کند. انواع انرژی شامل الکتریکی، مکانیکی، الکترومغناطیسی (از جمله نور)، شیمیایی، صوتی یا گرمایی را تبدیل می‌کند.
واژه مبدل برای حسگرها، تشخیص‌دهنده‌ها و همچنین وسیله‌های تبدیل انرژی استفاده می‌شود.

فراماده
متامتریال یا فراماده(Metamaterial) به ماده مرکبی گفته می‌شود که دارای خواص نامتعارف الکترومغناطیس در ساختار وجودی خود است. آنچه این مواد را غیرمعمول کرده، خاصیت ضریب شکست منفی نور در آنها است. به این معنا که این مواد، نور را در جهت مخالف مواد عادی منکسر می‌کنند.
مواد الکترومغناطیس تشکیل دهنده آنها می‌تواند با دستکاری مختصر و دقیق ساختارشان «تنظیم» نیز بشود.
این مواد از ترکیب میله‌های ریز و مجموعه‌ای از حلقه‌های فلزی و مانند آنان ساخته شده است که برای اولین بار توسط “دیوید اسمیت”(David Smith) استاد دانشگاه کالیفرنیا ساخته شد.
خواص نامتعارف این مواد سبب شده است از آنها در زمینه‌های مختلف استفاده شود. از جمله استفاده آنها در مهندسی مایکرویو است که می‌توان به کاربرد در موج‌برها، جبران پاشندگی، آنتن‌های هوشمند، لنزها و نمونه‌های فراوان دیگر اشاره کرد.
این پژوهش در این هفته در سمپوزیم فناوری رابط کاربر و فناوری ACM در برلین ارائه شد.

 منبع: ایسنا