Hitech logo

Идеи

Невидимый ультразвуковой трубопровод перемещает жидкость по воздуху

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 09:29 AM

Группа ученых из Финляндии создала канал, не имеющий материальных стенок. Труба из ультразвуковых волн направляет поток жидкости горизонтально прямо по воздуху. Технология открывает новый способ транспортировки веществ — например, агрессивных, липких или чувствительных к загрязнениям, — без соприкосновения с поверхностью трубопровода.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Состоит устройство из 256 миниатюрных динамиков, расположенных вокруг потока жидкости на расстоянии примерно пяти сантиметров. Они генерируют ультразвуковые волны с частотой около 40 кГц — в диапазоне, недоступном для человеческого слуха. Благодаря точной координации этих волн возникает акустическое поле, которое удерживает жидкость в узком канале без каких-либо твердых стенок.

Управлять направлением движения жидкости или ее подачей в ультразвуковом канале можно с точностью до одной капли. «Изменяя параметры управления динамиками, мы можем придавать каналу нужную форму и поворачивать его по мере необходимости», — объяснил Дмитрий Николаев из Хельсинкского университета, возглавлявший проектную группу.

Технология подходит для транспортировки различных материалов: жидких, газообразных и твердых, достаточно сменить конфигурацию поля. Помимо транспортировки вещества, ультразвуковая трубка может направлять по заданному маршруту электрический разряд, пишет Scitech Daily.

Прототип, изготовленный учеными, получился длиной всего 8 см — меньше, чем диаметр окружающего его устройства — однако, такие модули можно несколько таких модулей можно соединить в один длинный трубопровод. Каждый восьмисантиметровый сегмент потребляет примерно 50 ватт электроэнергии — столько же, сколько обычная лампа накаливания.

«Из всех экспериментальных установок, что мне доводилось видеть, эта — ближе всего к настоящему волшебству», — сказал Ари Салми, руководивший разработкой устройства.

Хотя устройство работает в диапазоне, недоступном для человеческого слуха, создаваемое им ультразвуковое поле обладает чрезвычайно высокой интенсивностью, отмечают исследователи.

Исследователи из корейского института DGIST создали первый в мире миниатюрный оптический ультразвуковой датчик, используя стандартные полупроводниковые технологии. Устройство тоньше человеческого волоса способно улавливать высокочастотные ультразвуковые волны, проходящие через воздух, без контакта с объектом.