水滴、咖啡顆粒、聚苯乙烯碎片，甚至牙籤，都是最近在一個瑞士實驗室裡飛舞的物品——所有這些都由聲波懸浮在空中。實現這種聲懸浮的裝置是第一個能夠同時處理多個物體的裝置。它於今天在《美國國家科學院院刊》上發表。
通常，懸浮技術利用電磁學；磁力甚至被用來懸浮青蛙。長期以來人們都知道聲波也可以對抗重力，但到目前為止，該方法一直缺乏實際應用，因為它只能將物體保持在原位。
為了移動和操縱懸浮物體，蘇黎世聯邦理工學院 (ETH) 的機械工程師迪莫斯·普利卡科斯 (Dimos Poulikakos) 和他的同事使用壓電晶體制造了發聲平臺，壓電晶體會根據施加在它們身上的電壓而收縮或伸展。每個平臺都只有小指甲蓋大小。
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這些平臺發出向上移動的聲波，直到它們到達上方的表面，在那裡它們會反射回來。當向下移動的反射波與向上移動的源波重疊時，兩者在中間的所謂節點處“抵消”。放置在那裡的物體會因為來自兩個方向的聲波壓力而保持不動。
透過調整節點的位置，研究人員可以在平臺之間拖曳物體。平臺可以以不同的方式排列，以適應各種實驗。在一個涉及 T 形平臺陣列的演示中，研究人員將兩個在不同位置引入的液滴連線起來，然後將組合後的液滴沉積在第三個位置。
免接觸反應
該系統可用於組合化學反應物，避免因接觸容器表面而造成的汙染。聲波已經用於製藥行業，以在藥物篩選過程中獲得準確的結果。然而，普利卡科斯的方法是第一個提供精確同時控制多個專案的可能性的方法。
普利卡科斯建議該系統可用於安全地嘗試危險的化學反應。“我們很高興透過將一塊鈉與一些水碰撞來演示這個想法，這顯然是一個劇烈的反應，”他說。
內梅亨拉德堡大學研究電磁懸浮的物理學家彼得·克里斯蒂安森 (Peter Christianen) 表示，他對這項發明印象深刻。“我真的很喜歡它；這是一個非常通用的平臺——幾乎任何你想操縱的東西，你都可以。”