Forskere frembringer en traktorstråle med lydbølger
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Forskere frembringer en traktorstråle med lydbølger

Sidste år viste forskere fra Skotland og Tjekkiet, at det er muligt at tiltrække nanopartikler med en laserstråle - altså at frembringe en såkaldt traktorstråle, som det kendes fra science fiction.

Læs også: Traktorstrålen er nu virkelighed: Skotsk laser trækker i partikler

Nu har en skotsk-amerikansk forskergruppe fremstillet en akustisk traktorstråle, der kan trække i genstande med dimensioner, der måles i centimeter. Så begynder det at blive mere interessant.

Forskere fra Michael MacDonalds gruppe ved University of Dundee og Gabriel Spaldings gruppe ved Illinois Wesleyan University i Bloomington har beskrevet den nye teknik i artiklen Acoustic Tractor Beam i Physical Review Letters. De konkluderer, at metoden giver nye muligheder for berøringsfri manipulation af emner.

Karen Volke-Sepúlveda fra Universidad Nacional Autónoma de Mexico skriver i en kommentar i internettidsskriftet Physics, at vekselvirkningen mellem stof og bølger bliver ved med at overraske.

»Jo mere vi studerer og frembringer strukturerede bølgefelter og nye materialer, jo større er muligheden for at finde nye effekter og anvendelser,« skriver hun.

Negativt strålingstryk

Det strider umiddelbart mod sund fornuft, at det er muligt at trække i et emne ved at sende en lys- eller lydbølge hen mod emnet.

Den amerikanske fysiker Arthur Ashkin fra Bell Labs i USA viste dog omkring 1970, at det er muligt at opnå et negativt strålingstryk. Det banede vejen for laserkøling af atomer og optiske pincetter, som har vist sig af stor praktisk betydning eksempelvis ved eksperimenter af Bose-Einstein-kondensater med temperaturer, der måles i mikrokelvin, og ved manipulation af små partikler, som også danske forskere har arbejdet med.

Læs også: Dansk målesystem viser gærcellers hemmelige liv

Sådan vendes kraftpåvirkningen

Når en plan bølge rammer en genstand, vil der altid opstå kraft, der skubber emnet fremad.

Har man derimod har en indkommende bølge, som er opbygget af bølger, hvis bølgevektorer har en stor vinkel med udbredelsesretningen, kan man øge spredningen af bølgesignalet i fremadretningen. Det nedsætter kraften, der skubber emnet fremad.

Hvis det yderligere gælder, at emnet har en speciel udformning, kan man opnå ikke alene at reducere kraften i den fremadgående retning, men også vende den om, så man ikke længere skubber, men trækker i genstanden.

Forskergruppen fremstillede to hule trekantede prismer med forskellig topvinkel. Siderne var designet til at reflektere det akustiske signal, og bunden til at absorbere det akustiske signal.

De dannede et akustisk signal ved at bruge 1.000 transducere, som udsendte et signal ved 550 kHz (ultralyd) fra bunden af et vandfyldt kar.

Ved at tænde og slukke for transducerne og individuelt regulere deres fase inden for otte forskellige værdier kunne forskerne danne forskellige former for akustisk signal.

Kraftpåvirkningen på prismet kunne derved reguleres, så den negative kraft (træk), der skyldes reflektion fra sidevæggene, kunne mere modsvare den positive kraft (skub), der skyldes absorption i bunden.

Teori og eksperimenter viste samstemmende, at den samlede kraftpåvirkning kunne blive omkring 2 millinewton.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Måske er det bare mig. Men jeg synes at man sidder meget med en sådan no-shit-Sherlock følelse efter at have læst artiklen.
Det synes ikke særligt overraskende, at emnet vil bevæge sig i modsat retning af den retning som lydbølgen forlader emnet i, og at man med to (IKKE ÉN) lydbølger derfor kan skubbe til emnet som vist. Helt almindelig kraftvektorberegning på gymnasieniveau.
Egentlig synes jeg at løsningen virker ret oplagt (noget som også en kvik gymnasieeleve havde kunnet komme op med...i hver tilfælde dengang gymnasiet var til noget ), men meget traktorstråle er der da ikke tale om.

  • 2
  • 2

Er det et nyt ord? Eller er det bare en direkte oversættelse af det engelske "tractor beam"? Det må da kunne oversættes bedre, f.eks. tiltrækningsstråle, eller lign. Kom så, ingeniører!

  • 0
  • 4

Hverken traktor eller stråle er nye ord på dansk, og det har altid været tilladt at danne sammensatte ord.

Hvorfor er det mere berettiget at bruge ordet traktor - som er fra nylatin tractor 'som trækker', afledt af latin tractus, perfektum participium af trahere 'trække' - på engelsk for en sådan stråle end det er på dansk?

  • 2
  • 0

Misvisende sensations overskrift...Kan ikke se det helt vildt overraskende ved det der.. !

.. så hvis jeg lægger en trekantet træklods i min indkørsel og spuler på den med to vandslanger i samme vinkel, så kan jeg altså skrive en videnskabelig artikel over det og påstå, at jeg har opfundet "Gardena-tractor-beamen" ??

  • 1
  • 3

Jeg har også svært ved at se det overraskende i dette eksperiment der jo er enkel fysik. Tager man en prismeklods og to pinde, kan man ved at skubbe pindene fra sig i de rigtige vinkler ind mod prismet, få prismet mod sig - og hvad så? Eller som Klaus skriver "Gardena-tractor-beam"

Endnu engang lidt for meget EB i ing.dk overskrifterne - kom igen. Jeg er hverken akademi ingeniør eller matematik professor, men behøver det hele at trækkes ned under "Populær Mekanik" niveau? Vist er det interessant, men overraskende....øhhh

  • 1
  • 2

så hvis jeg lægger en trekantet træklods i min indkørsel og spuler på den med to vandslanger i samme vinkel, så kan jeg altså skrive en videnskabelig artikel over det og påstå, at jeg har opfundet "Gardena-tractor-beamen

Et eller andet sted, sådan alllerinderst inde, ved du sikkert godt, at der er forskel på vandstråler med flytning af masse og bølgeudbredelse, hvor der er tale om lokale vibrationer i luften.

Men hvorfor tænke nærmere over det, når man kan være dumsmart?

  • 4
  • 2

"ja ok hvis alle forstår hvad en traktor betyder.
et lokomotiv har vel samme funktion?
de kan jo både skubbe og trække."

Den engelsksprogede verden har vel ikke patent på opfindsomt at danne nye ord med byggeklodser fra fremmedordbogen, og hvis der dér var et krav om, at alle skulle forstå ordet før det blev taget i brug, havde vi nok selv måtte finde på betegnelser for hverdagsting som harddisk, mikrochip, LED-tv, USB-stick etc. etc.

  • 0
  • 0

Martin Kynge

Det er sjovt Matin Kynge, at man skal tiltales på så flabet en måde, af en person man ikke kender!! Bare fordi man forholder sig kritisk til niveauet af "forskningen" og markedsføringen af denne..!
.. og fordi personen kan gemme sig bag nettets anonymitet! .. en anonymitet der på en eller anden måde opfordre en bestemt type personer til at glemme gode manerer.. !?

.. Men ja ,,!! jeg ved godt, at der er forskel på, både vandstråler på træklodser, lydbølger på trekanter, skibe der krydser i vinden, mandler der bliver smuttet mellem fingre, osv....osv.. osv...!

.. Og jeg har faktisk tænkt så meget over det, at jeg forstår både forskellene, og i særdeleshed lighederne i principperne..!

.. og når man tager et emne og rammer det på "bagsiden" .. så kommer det virkelig ikke bag på mig at det bevæger sig fremad..!

At man så laver emnet trekantet, så man kan snyde sig lidt til at ramme bagsiden med to stråler fra hver sin side.. det synes jeg virkelig ikke berettiger en til, at påstå, at man har opfundet en "traktorstråle med lydbølger" .. !

  • 0
  • 0

et dansk ord skulle gerne kunne beskrive funktionen. en trækvogn, en liggestol
du kan ikke sammenligne med de forkortelser vi bruger i sproget, som USB, universel seriel bus, det giver nok kun mening for dem taler IT-sprog
Hørte engang en der forklarede en datamaskine således: input komput, output.

  • 0
  • 0

fordi man forholder sig kritisk til niveauet af "forskningen" og markedsføringen af denne


Det er da en skam, der ikke er flere genier som dig i verden. Sikke mange penge, forskningen kunne spare med et orakel, der kan sige hvad, hvad der er rigtigt og forkert på forhånd.

Eksperimentel fysik går i høj grad ud på at opstille forsøg, der kan afprøve hypoteser. Sådan kommer forskningen videre.

Ingen har tidligere lavet dette forsøg og beskrevet det i den videnskabelige litteratur. Derfor er det et glimrende bidrag til forskningen. Teorien virker i praksis. Hav dog respekt for det i stedet for hånligt at nedgøre det og sætte anførselstegn om forskning. Hvad bilder du dig egentlig ind?

Sjovt nok er det altid sådan, at resultater som disse kun er 'indlysende' for oraklerne på bagkant, når disse kan promovere sig selv ved at oplyse verden om, at andres forskning er banal.

Det er så også deres eneste bidrag til at højne videnniveauet her i verden.

  • 2
  • 2

Martin... Jeg har ikke noget imod at de eksperimenterer med klodser og forskellige stråler..! Og jeg har ikke noget imod uenighed i en diskussion..!

Men jeg har noget imod ting der bliver skruet op til noget det ikke er.. som i overskriften.. ! Det får normalttænkende.. ikke orakler.. til at miste respekten for forskningen.. ! Og jeg har noget imod, at føre en samtale på skrift, i en tone, som man ikke vil tillade sig, i en samtale ansigt til ansigt.. !

  • 1
  • 3

og når man tager et emne og rammer det på "bagsiden" .. så kommer det virkelig ikke bag på mig at det bevæger sig fremad..!
At man så laver emnet trekantet, så man kan snyde sig lidt til at ramme bagsiden med to stråler fra hver sin side.. det synes jeg virkelig ikke berettiger en til, at påstå, at man har opfundet en "traktorstråle med lydbølger" .. !

Det kom næppe heller bag på forskerne, der lavede forsøget. Det var faktisk derfor, at de gjorde det. Formålet med var bl.a. at sammenligne med simuleringer af opstillingen.

Det andet formål var at verificere de kraftpåvirkninger, det er muligt at opnå. Men dem havde du vel regnet ud i hovedet - uden behov for hverken simuleringer eller forsøg?

Det tredje formål var at vise, at det er muligt at regulere kraften på et makroskopisk emne ved at manipulere fasen på de enkelte transducere. Men det vidste du jo, at man kunne, længe før forsøget overhovedet blev foreslået?

Det alder til, at du mener, at ethvert forsøg, der viser det forventede, er overflødigt og skal nedgøres? Også når forsøget aldrig er gjort før? Suk!

Noget helt fjerde er, at mekanismen i spil er noget ganske andet, end du forestiller dig:

"The result and the geometrically simple configuration show that the effect is due to
nonconservative forces, produced by redirection of a momentum flux from the angled sides of a target and not by conservative forces from a potential energy gradient".

Havde du lige forstået det, da du sammenlignede med vandstråler?

Det må i øvrigt kræve en meget stor selvtillid at betegne forskning, der er beskrevet i et anerkendt tidsskrift som PRL med peer review, som banal og forudsigelig.

Efter min mening viser det sig nu også altid, at den slags skråsikker, smart bedreviden ikke er begrundet i andet end manglende evner og svigtende selvforståelse.

Kunne du med din store indsigt i øvrigt designe og gennemføre eksperimentet? Nå, nej - det er jo heller ikke nødvendigt, fordi det er indlysende, hvad der vil ske. Men kan du så ikke lige designe et eksperiment, der vil hjælpe forskningen videre, i stedet for at rakke ned på alle de mennesker her i verden, der tilsyneladende slet ikke har dine evner?

  • 1
  • 2

the effect is due to
nonconservative forces, produced by redirection of a momentum flux from the angled sides of a target

Det er vel også den forklaring som Klaus Lund giver, og som ikke overrasker ham...og mange andre.

Hvordan kan pointen i Klaus Lunds indlæg iøvrigt gå fuldstændigt hen over hovedet på dig. Han skriver jo netop fuldstændigt eksplicit, at det IKKE er forsøgets forskningsmæssige værdi han kritiserer, men den måde det fremlægges på som noget uventet med en sensationel beskrivelse som "traktor-stråle". Jeg synes, at det er vanskeligt at være uenige i, at der ikke er belæg for denne fremlæggelse.

Måske du ville have gavn af at skrue ned for vreden. Det kunne måske hjælpe på din tekstforståelse.

  • 2
  • 0

Hvis jeg læser artiklen mellem linjerne, og prøver, at forestille mig det forløb der leder op til denne misvisende overskrift, så tror jeg at noget i retning af dette er sket....!

Der har siddet nogle folk og eksperimenteret med lydbølger og deres indvirkning på forskellige fysiske emner.. !
Det vil de gerne blive ved med, og derfor skal de finde nogle forsknings kroner.. De er så kommet i mellem fingrene på en af de der konsulenter der har specialiseret sig i, at hjælpe med at søge om forsknings-støtte-kroner.. Konsulenter der ikke nødvendigvis har mere forstand på fysik, end den gennemsnitlige telefonsælger.. !

Han har så efter en præsentation, af deres forsøg, med påvirkning, af faste objekter, begejstret sagt.. ” kan man ikke sige, at det er en traktor stråle I har opfundet..” .. !

Som de seriøse forskere de måske er, har de sikkert i første omgang, afvist dette ordvalg.. Men …den gode konsulent har forklaret dem, at det er på denne måde man får fingrene i pengene..!

.. og det har han måske til og med ret i.. ! .. så de gode folk har ladet sig overtale, selv om de ikke rigtig følte, at de kunne stå inde for dette ordvalg, de vil jo gerne have omtale og penge..!

.. dette er naturligvis bare en formodning..!

  • 0
  • 0

Det kunne måske hjælpe på din tekstforståelse

Næ, den er fin.

Jeg kan bare ikke som visse andre se konspirationsteorier om forsvundne fly, landet i junglen og ophugget til reservedele som indlysende.

At du ikke abonnerer på alternative forklaringer på MH370's forsvinden siger meget lidt (faktisk intet) om, hvorvidt du korrekt gengiver Klaus Lund 's synspunkter i dit svar.
I stedet for at orientere os om din holdning til MH370's forsvinden ville det derfor være rart, om du istedet forholdt dig til min kritik af, at du ikke korrekt gengiver Klaus Lund 's synspunkter. Tror du, at det er muligt for dig?

  • 1
  • 0

dette er naturligvis bare en formodning..!

Jeg har en formodning om, at du gerne ville have været forsker. Men det havde du hverken karakterer og evner til. Derfor bruger du nu tiden på at nedgøre forskeres arbejde. Ikke over for forskerne selv, for der vil du komme ynkeligt til kort. Men over for andre her og på lignende fora, hvor du så efter din egen opfattelse får en høj status.

dette er naturligvis bare en formodning..!

  • 0
  • 1

Ja, men jeg gider ikke.,

Så har du det som min kammerats 5 årige søn. Han kunne også klatre op i toppen af havens højeste træ. Han "gad" bare ikke vise os det.

Du er jo bare en troll, der gang på gang blander dig i andres debatter udelukkende for at promovere dit eget lille, dumme ego.

Du skulle måske overveje, at alle (i hele verden!) kan læse hvad du skriver her.

  • 2
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten