использование энергии — это именно то, что человечество научилось делать лучше всего
Когда речь идет о науке, использование энергии — это именно то, что человечество научилось делать лучше всего. Мы часто сосредотачиваемся на том, как перенаправить свет, например, для передачи информации или освещения темноты. Но как насчет звука? Его можно использовать не только в целях коммуникации. Ученые научились управлять звуковыми волнами для того, чтобы доставлять лекарственные средства, левитировать объекты, а также иметь возможность проводить дистанционное лечение частей человеческого тела. Если вы хотите почувствовать себя супергероем или путешественником-инопланетянином, манипуляция звуковой энергией может быть правильным выбором.
Левитация объектов с помощью звука
В начале 2016 года исследовательская группа объявила, что смогла изобрести так называемую звуковую отвертку, известную в массовой культуре по многосерийному телесериалу «Доктор Кто», и звуковую перчатку. Эти удивительные маленькие прототипы, возможно, не выглядят так же стильно, как в фантастических фильмах, и еще нуждаются в эстетической утонченности, но они явно способны левитировать небольшие предметы, от шарикоподшипников до гаек и болтов.
Эти замечательные устройства используют многочисленные акустические волны излучателей, чтобы удерживать объект в воздухе. Усиливая или уменьшая энергию каждой акустической волны, объекты можно перемещать, пока они находятся в своих компрессионных звуковых ловушках. Таким образом, независимо от того, под каким углом наклонена звуковая отвертка, объекты остаются висеть в воздухе.
Технологии 10-летней давности
Как ни странно, это далеко не первый раз, когда была продемонстрирована технология левитации с помощью звука. Еще в 2006 году несколько ученых смогли заставить левитировать муравьев, божьих коровок и даже нескольких рыб. Это было достигнуто с помощью линейно сфокусированных звуковых волн, хотя в исследовании 2016 года волны использовались под разными углами. Через несколько лет, как утверждают ученые, у вас появится возможность перемещать по воздуху, к примеру, щенков, используя еще более продвинутое устройство.
Практическое использование
Конечно, подобные эксперименты довольно веселые, но какое практическое применение может получить подобная технология? Оказывается, ее можно использовать для неинвазивного введения лекарств человеку. Клетки, жидкости, соединения и живые существа поддаются манипуляциям без физического прикосновения к ним, а это значит, что загрязнения и вызванные ими инфекции могут остаться в прошлом.
Невероятно, но подобный тип применения устройства в медицине — это не просто теория. На самом деле технология уже была испытана в реальной жизни.
Лечение злокачественных опухолей мозга
Еще в 2014 году ученые использовали силу звука для лечения четырех пациентов со злокачественными опухолями головного мозга. Врачи применили излучатели, работающие с помощью ультразвуковых волн, чтобы сделать отверстие в их гематоэнцефалических барьерах. Это своего рода решетчатая сеть, которая удерживает вредные вещества или болезнетворные микроорганизмы, но позволяет полезным попадать в мозг.
Звуковые волны привели к сокращению и расширению микропузырьков внутри барьера со скоростью 200 000 раз в секунду. Это позволило препаратам химиотерапии пройти через барьер и достичь опухоли. Несмотря на свою эффективность, эта технология оказалась не особенно востребованной, так как требует имплантации ультразвуковых излучателей внутрь головы пациента. Но уже в 2015 году тот же метод был использован для такой же цели, но на этот раз без каких-либо инвазивных процедур. Исследователи сумели построить ультразвуковую отвертку, а это значит, что они открыли гематоэнцефалический барьер снаружи тела, без хирургического вмешательства.
Новая форма звуковых волн
Поменялась не только сама технология, но и звуковые волны. Акустическим экспертам только в прошлом году удалось создать новую гибридную форму звуковых волн. Она сочетает в себе два уже существующих типа волн (объемные и поверхностные), образуя совершенно новый тип.
Эти поверхностные объемные волны достаточно сильны, чтобы почти мгновенно испарить жидкость. Ученые в очередной раз это продемонстрировали, запуская их с помощью нового устройства под названием Hydra (гибридная резонансная акустика), которое немного напоминает ингалятор, используемый больными бронхиальной астмой. На самом деле Hydra является гораздо более эффективной при производстве необходимых паров. Даже благодаря этому довольно небольшому количеству примеров становится ясно, что мы, возможно, раньше недооценивали силу звука. Но исследователи сумели превратить научную фантастику в реальность. И если эти исследования нельзя назвать превращением невозможного в возможное, тогда мы не знаем, что еще должно произойти. - Источник
