Direkt zum Inhalt
Akustische Levitation in 3-D

Schallwellen lassen Objekte frei schweben

Eine komplexe Lautsprecheranordnung treibt die akustische Levitation auf die Spitze: Nun lassen sich kleine Objekte völlig frei durch den Raum bewegen - allein basierend auf Tönen.
Akustische Levitation

Seit langem ist bekannt, dass man mit Hilfe von Ultraschallwellen kleine, leichte Gegenstände zum Schweben bringen kann. Der Trick besteht darin, Schallwellen so zu überlagern, dass sich Knotenpunkte bilden, aus denen die millimetergroßen Objekte nur schwer entkommen können. Die einfachste Anordnung, die die Kontrolle über ein Objekt in lediglich einer Dimension ermöglicht, erfordert einen einzigen Lautsprecher und einen zugehörigen Reflektor.

Mit zusätzlichen Lautsprechern lassen sich die Steuerungsmöglichkeiten erweitern. Wie weit, demonstriert nun ein Team um Jun Rekimoto von der Universität Tokio. Die Wissenschaftler haben das Prinzip der "akustischen Levitation" auf die Spitze getrieben: Mit einer Anordnung spezieller Lautsprecher – so genannter Phased Arrays – in einer Box können sie schwebende Gegenstände in allen drei Raumdimensionen frei bewegen. Dazu müssen die Frequenzen der stehenden Schallwellen jeweils so angepasst werden, dass sich die Knoten an die gewünschte Stelle verschieben. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher jetzt in einer Studie auf dem Preprint-Server arXiv.

Schweben in 3-D

Eine konkrete Anwendung für ein derartiges System gibt es noch nicht. Möglicherweise ließen sich mit diesem Verfahren kleine Proben sehr zielgerichtet manipulieren. Auch Experimente unter Mikrogravitation, wie sie an Bord der Internationalen Raumstation durchgeführt werden, könnten von der Technik profitieren. Dabei würden die Schallwellen verhindern, dass Flüssigkeiten unkontrolliert abdriften. Unter dem Namen "Pixie Dust" ("Feenstaub") tüfteln die Wissenschaftler jedoch auch an einer Nutzung in der Unterhaltungsindustrie.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Vielen Dank!

Partnervideos