由聲波構成的牽引光束 由聲波構成的牽引光束

由聲波構成的牽引光束

由聲波構成的牽引光束

牽引光束(簡稱“吸引光束”,指的是能夠從遠處將一個物體拉近到另一個物體的光束)是科幻作品中常見的元素。但它們能在現實生活中實現嗎?今年早些時候,研究人員開發出一種牽引光束,或者說“光鑷”,能夠利用光來移動奈米級物體,這一成果引起了廣泛關注。美國太空總署(NASA)的科學家們也在進行一項利用光來牽引物體的計畫;澳洲的研究人員已經利用雷射將小型物體移動了總共5英尺(約1.5公尺)。雖然這些研究大多與光有關,但現在,另一個研究小組發展出了一種聲學牽引光束,可以利用聲波來移動更大的物體。

該裝置由大約一千個置於水下的超音波發射器組成。啟動後,科學家利用它牽引厘米級(約半英寸)大小的物體,例如小型空心三角形物體。通常情況下,向物體發射聲波會將其推開。但科學家發現,透過精確控制聲波的角度,他們可以在物體前方形成一個低壓區,從而將其拉近。

這項技術有一些限制——它無法在太空中使用,因為正如你可能知道的那樣,聲音無法在真空中傳播(正如電影《異形》的宣傳語所說,「在太空中沒人能聽到你的尖叫」)。但它或許可以用於一些生物醫學應用,例如在不進行手術的情況下操控皮下或器官內的物體。 「你可以想像一下,它就像番茄新鮮度測試一樣,透過擠壓細胞來判斷它們是癌變的、轉移的還是正常的,」該研究的合著者、伊利諾伊衛斯理大學的物理學家加布里埃爾·斯伯丁告訴《大眾機械》雜誌。

這項技術在發表於《物理評論快報》雜誌的一項研究中有所描述。