Har du sett någon Star Wars -film? Då vet du allt om traktorbalkar - en slags pryl som gör att en rymdfarkost kan ta ett mindre fartyg och dra det som om det hade surrats med en kabel, allt genom att använda någon form av osynlig kraft som manusförfattarna faktiskt inte bryr sig om att förklara.
Väl, tack till forskare vid U.K.s universitet i Bristol, nu kan du bygga din egen enhet som skapar en ny typ av traktorstråle - en som använder ljudvågor från en riktning för att fälla, sväva och dra föremål. Allt du behöver är tillgång till en 3D-skrivare, så att du kan skriva ut delarna baserat på filer som de har lagt ut online, och lite tid för montering. De har till och med tillhandahållit en video om hur man bygger enheten:
Det finns en fångst, självklart. Tänk inte på att bogsera någon rymdfarkost med denna traktorbalk, eftersom den bara kan flytta riktigt små föremål - sådana som pärlor eller små insekter.
Forskningsassistent vid University of Bristol Asier Marzo, huvudförfattare till en artikel om projektet som nyligen publicerades i tidskriften Applied Physics Letters, säger att den akustiska traktorstrålen förlitar sig på att ljudet är en mekanisk våg som bär fart.
"Till exempel, om du lägger ris på ett bord med radion som spelar mycket högt, riset kommer att röra sig; eller om du är på en konsert, du kan känna bröstet vibrera, "säger han via e -post." Om vi använder ultraljud, vi kan använda kraftfullare vågor utan att de gör ont för de mänskliga öronen. "
Han förklarar att när ett par ljudemitterande enheter skapar en stående våg-det vill säga sekvenser av noder med låg amplitud och antinoder med hög amplitud-det är möjligt för fasta partiklar att fastna i noder. Det är ett trick som forskare har kunnat göra i årtionden. Men Marzo och kollegor har tagit den idén till en annan nivå.
"Våra system har massor av små högtalare som alla sänder ut med samma amplitud och frekvens, "säger han." Vi konstruerar noga deras faser för att få dem att skapa störningsmönster med de former vi vill ha. "I grunden vad de skapar är ett akustiskt hologram-en tredimensionell form gjord av ljud, som kan skjuta ett fast föremål från högljudda områden till tystare.
Marzo och andra forskare, i samarbete med ett företag som heter Ultrahaptics, använde det konceptet för att skapa den första akustiska traktorstrålen någonsin, som de beskrev i denna artikel från 2015 i tidskriften Nature.
"Det här var väldigt coolt, men det var komplext och dyrt och så bara vi kunde köra experimenten, "skriver ultraljudsprofessorn Bruce Drinkwater i ett mejl." Så, detta fick oss att tänka på, kan vi ta bort den här enheten till dess väsentliga delar och utforma en traktorstråle som kan tillverkas för under £ 100? Och, från papperet, du kan se att vi uppnådde detta. "Det beloppet är cirka $ 122.
Marzo är också upphetsad över tanken på att ge bort konceptet, så att andra människor kan experimentera med det. "Jag antar att jag kommer ångra detta när jag svälter utan arbete, "säger han." Men jag tror att det är stort värde att göra vetenskapen tillgänglig så att alla kan ta del av den. "
Medan du kanske föreställer dig en gigantisk version av enheten som en dag kommer att bogsera fartyg eller fånga fiendens flygplan, Marzo säger att den akustiska traktorstrålens verkliga potential rör sig mycket mindre saker. En sådan anordning, till exempel, kan en dag användas för att manipulera partiklar inuti människokroppen - för att lindra smärta från en njursten, till exempel, eller att flytta en kapsel som innehåller ett läkemedel till rätt plats i kroppen.
"Det här är möjligt, eftersom ljudet färdas ännu bättre genom vatten eller våra kroppar än genom luft, "Säger Marzo.
Den akustiska traktorstrålen kan ha tillverkningstillämpningar. "Jag är ganska upphetsad över tanken på en kontaktlös produktionslinje, "Drinkwater säger." Här tänker jag mig att föremål (förmodligen små) monteras utan kontakt. Detta kan ha tillämpningar inom läkemedel eller elektronik, där det verkligen är viktigt att undvika kontaminering. "
Och Marzo föreställer sig också en ännu mer bländande möjlighet. Eftersom framtida versioner av tekniken någon gång kan möjliggöra individuell svävning av tusentals partiklar åt gången, det kan leda till utvecklingen av 3-D digitala skärmar "där varje pixel är gjord av en svävande partikel, " han säger.
Nu är det cooltNASA har arbetat ett tag på en traktorstråle som använder ljus.