用聲波懸浮推動(dòng)物體，3D打印機(jī)就能制作牽引裝置

據(jù)南極熊了解，單向聲學(xué)牽引束是一種利用單向聲波捕捉并牽引物體的裝置。阿西爾·馬佐博士（Dr Asier Marzo）在西班牙納瓦拉公立大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)，曾參與了該裝置的研發(fā)。如今，作為布里斯托大學(xué)的一名助理研究員，馬佐博士對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了調(diào)整，使得任何人都可以通過3D打印制造出這一裝置，雖然利用聲波使物體懸浮、移動(dòng)并不是什么新概念，但這項(xiàng)新科技的不同之處在于，它不僅僅能用聲波推動(dòng)物體，還能拉動(dòng)物體，包括小珠子和昆蟲等等。我們先來看一段視頻了解一下。

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“它還能使蒼蠅之類的小物體懸浮在空中。使用起來非常方便?！痹撗芯繄F(tuán)隊(duì)帶頭人馬佐博士指出?！八€能使蒼蠅之類的小物體懸浮在空中。使用起來非常方便?！痹撗芯繄F(tuán)隊(duì)帶頭人馬佐博士指出。該技術(shù)讓人們看到了一線希望：將來我們也許能利用類似的技術(shù)，移動(dòng)較大的物體。該技術(shù)讓人們看到了一線希望：將來我們也許能利用類似的技術(shù)，移動(dòng)較大的物體。

該研究將被發(fā)表在本周的《應(yīng)用物理通訊》期刊上。其中解釋了聲波束的制造過程。

馬佐博士表示：“關(guān)鍵在于，它能把物體拉向聲源方向。將物體推離聲源是很容易實(shí)現(xiàn)的，但要把它們拉向聲源就很困難了。當(dāng)你移動(dòng)牽引束時(shí)，物體也會(huì)隨之移動(dòng)，否則就會(huì)被牽引束困住、一動(dòng)不動(dòng)。它還能使蒼蠅之類的小物體懸浮在空中。使用起來非常方便。我們會(huì)給出一套使用說明，介紹需要用到哪些部件，還會(huì)提供一段分步講解視頻。用到的元件都非常簡(jiǎn)單，在亞馬遜上不到50英鎊（約合420元人民幣）就能買到?！?br />

自制聲波牽引束具有非常廣泛的用途，甚至能用來研究低引力環(huán)境對(duì)生物的影響?！敖谟袔灼撐奶岢隽诉@樣的問題：如果我們將胚胎懸浮在空中，它會(huì)如何生長(zhǎng)？如果我們將細(xì)菌懸浮在空中，又會(huì)發(fā)生什么事情？”馬佐博士指出，例如，研究人員發(fā)現(xiàn)，腸道沙門氏菌懸浮在空中時(shí)的毒性會(huì)增強(qiáng)三倍。有些微生物在微重力環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)。”

該裝置采用了三種不同的設(shè)計(jì)，每種采用了不同的波長(zhǎng)，能夠用來牽引不同的物體。不過，該裝置依然很難牽引直徑超過聲波波長(zhǎng)一半的物體。這就導(dǎo)致可以被牽引的物體直徑僅有幾毫米。

該裝置的工作原理如下：牽引束在單個(gè)聲源處產(chǎn)生聲波。裝置采用的超材料（metamaterial）中包含大量長(zhǎng)度不同的管狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲波通過這些管狀結(jié)構(gòu)之后，就構(gòu)成了牽引束。

馬佐博士指出：“我們此前曾研發(fā)過一種牽引束，但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂，因?yàn)樗枰玫较辔魂嚵?，也就是一套?fù)雜的電子元件系統(tǒng)。而在此次研究中，我們研發(fā)了一種簡(jiǎn)單的、靜態(tài)的牽引束，只需用到一塊靜止的材料?！?br />

研究人員需要解決的主要問題之一是，要讓該裝置不受低端3D打印機(jī)的限制。等這一問題解決之后，該研究團(tuán)隊(duì)將著手研發(fā)該牽引束的其余部分，并采用易于購(gòu)買的、由開源電子設(shè)備供應(yīng)商提供的元件。

來源：新浪科技
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要控制方向性还是很困难的，打印头是不是动态的，随着物体的增大，供电量如何调节，进而控制物体的悬浮状态，强大的磁场对周围环境的影响等等都是难题