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科学家找到了一种方法,能让物体浮起来

科普小知识2021-07-07 18:06:15
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科学家找到了一种方法,能让物体浮起来

孩子们,快拿起你们的爆米花。接下来,是见证奇迹的时刻了。格拉斯哥大学的研究人员实现了悬浮——他们用超声波成功地将聚苯乙烯颗粒悬浮在空中。一旦这项技术完善,它可以完全改变我们与机器或任何材料的互动方式。例如,您可以像科幻电影一样在半空中显示数据。或者你可以直接使用不同的手势来控制这些项目。

人机交互教授斯蒂芬·布鲁斯特解释道:“如果我正在开发一个汽车模型,我可以直接控制悬浮在空气中的许多小像素,而不用粘土来制作汽车的外观模型。例如,我可以用手势来改变前灯。”

随着这项技术的突破,智能设备也可以通过这种方式进行控制。你只需要在空中轻敲你的手指来控制一个暂停的“播放”按钮来控制音乐播放器。

这是一厢情愿吗?科学家不这么认为

这不是科学家第一次提出悬浮理论。事实上,早在2007年,圣安德鲁斯大学的理论物理学家就能够悬浮微小的物体——但这只是理论上的。科学家们一致认为暂停可能是卡西米尔效应的逆转。

简而言之,卡西米尔效应是物体之间有吸引力。这就是为什么它们通过量子力“粘”在一起。通过扭转这一现象,科学家们相信理论上物体可以漂浮。

根据这一理论,物理和天文学研究所的乌尔夫·莱恩哈特和托马斯·菲尔宾教授开始计算和设计一种可以抵消某些分子间“干胶”效应的透镜。

当他们完成他们的研究时,两位物理学家都没有找到实现他们目标的实用技术。尽管如此,他们仍然相信他们的理论能够对纳米技术产业产生根本性的影响。如果科学家能找到操纵量子物理并使物体漂浮的方法,他们就能建造在各种环境中相互作用的电路和机械装置,而不用担心它们会“粘”在一起。

莱恩哈特教授解释道:“卡西米尔力是纳米世界摩擦的最终原因,尤其是在一些微机电系统中。这种系统已经发挥了重要作用,比如可以触发汽车安全气囊膨胀的微型机械装置,或者用于药物测试或化学分析的“芯片微型实验室”装置。如果你有控制能力,那么微型或纳米机器就可以在很少或没有摩擦的情况下运行得更顺畅。”

麻省理工学院的工程师们激动不已。他们决定尝试悬浮一个物体,但这次他们使用电磁原理。这架名为莱维特龙的飞机通过磁斥力和陀螺效应将物体悬浮在空中。

历史总是相似的,这些设计在图纸上显示了它们的有效性,但是研究人员还没有能够开发出一种能够真正漂浮物体的装置。

看看我们现在正在做的研究,悬浮物体的技术仍处于初级阶段,但考虑到我们自2007年以来已经走过了漫长的道路,谁能说我们不会很快看到这个科幻梦想成真?

蝌蚪工作人员编译自自然新闻,译者李同信,转载必须授权