Voor het eerst is bewezen dat een akoestische trekstraal ook grip kan krijgen op objecten groter dan insecten.

Akoestische trekstralen kunnen deeltjes met behulp van geluidsgolven laten zweven. En experimenten hebben aangetoond dat het met zo’n trekstraal ook nog wel lukt om een insect te laten zweven. Maar veel grotere objecten: dat was lastig. Zodra men probeerde een object groter dan de golflengte van het geluid dat in de akoestische trekstraal werd benut, te laten zweven, ging dat object namelijk ongecontroleerd draaien (dat komt doordat een roterend geluidsveld een deel van de draaiende beweging overdraagt aan het object).

WIST JE DAT…

…je thuis vrij eenvoudig een akoestische trekstraal kunt bouwen? Lees er hier alles over!

Tornado’s van geluid
Britse onderzoekers tonen nu echter aan dat het wel mogelijk is om objecten groter dan de golflengte van geluid in een akoestische trekstraal op stabiele wijze te laten zweven. Ze gebruiken daartoe naar eigen zeggen “tornado’s van geluid, met een twister-achtige structuur waarbij een stille kern omringd wordt door een luid geluid”. Door de draairichting van die tornado’s heel snel te veranderen, werd de trekstraal stabiel. Vervolgens hoefden de onderzoekers de omvang van de ‘stille kern’ alleen maar iets te vergroten om ervoor te zorgen dat de trekstraal ook grotere objecten in zijn greep kon houden.

Twee centimeter
Uiteindelijk lukte het de onderzoekers om een bolletje dat ongeveer 2 centimeter groot was te laten zweven (zie video). Nog niet eerder hebben onderzoekers zo’n groot object in de greep van een trekstraal gekregen. Daarbij werd gebruik gemaakt van ultrasone golven (40kHz), deze zijn qua toonhoogte vergelijkbaar met wat alleen vleermuizen kunnen waarnemen.

Groter
“In de toekomst moet het met meer akoestische kracht mogelijk zijn om nog grotere objecten vast te houden,” voorspelt onderzoeker Mihai Caleap. Mogelijk kunnen dan zelfs mensen gaan zweven. Een doorbraak, die eerder alleen mogelijk werd geacht met behulp van lagere tonen die het experiment hoorbaar en gevaarlijk maakten voor mensen.

Wij kennen trekstralen voornamelijk uit scifi-films en -series. Daarin worden ze bijvoorbeeld ingezet om een ruimteschip te ‘vangen’. Maar de akoestische trekstralen van de Britse onderzoekers hebben implicaties voor het leven op aarde. Zo kunnen ze bijvoorbeeld ingezet worden in fabrieken. “Ik ben met name enthousiast over contactloze productielijnen, waar breekbare objecten in elkaar worden gezet zonder dat ze worden aangeraakt,” vertelt onderzoeker Bruce Drinkwater. Ook kunnen de trekstralen bijvoorbeeld ingezet worden om uit te zoeken hoe bacteriën reageren op gewichteloosheid, iets wat dan weer wel van pas komt tijdens toekomstige ruimtereizen.