Traktorstråler er ikke længere forbeholdt Dødsstjernen fra Star Wars eller stjerneskibet USS Enterprise fra Star Trek.
Nu kan vi andre måske snart nyde godt af en teknologi, der frit kan bevæge, flytte og rotere objekter rundt i et værelse eller inde i vores egen krop.
Ved hjælp af blot et enkelt højtalerpar kan et internationalt forskerhold nu få små objekter til at svæve frit i luften. Tidligere har de været nødt til at placere højtalere på begge sider af objektet for at kunne få dem til at svæve, men det er ikke længere nødvendigt.
»Det her er ikke blot teoretisk længere. Nu har vi beviser for, at vi kan lave énsidet levitation, og det baner vejen for en masse anden forskning,« siger medforfatter til studiet, softwareingeniøren Asier Marzo fra University of Bristol i England til sciencemag.org.
Det nye studie er publiceret i tidsskriftet Nature Communications, og du kan se, hvordan svæveteknologien virker ved at klikke på videoen øverst i artiklen.
Algoritme laver 'lydhologram'
For at holde de små objekter i luften har forskerne måttet udvikle en unik computeralgoritme, der får højtalerne til at producere et 'hologram' af ultralyd, nærmest som hvis et fysisk stativ holdt objekterne på plads.
Forskerne udnyttede, at lydbølger, ligesom andre bølger, skiftevis bliver forstærket og udlignet, når de har forskellige udspring og møder hinanden. Dette fænomen kaldes også et 'interferensmønster'.
Ved hjælp af den nye computeralgoritme kunne forskerne justere interferensmønsteret, sådan at det hele tiden lavede den helt rigtige struktur af lyd i luften, og det er det, der får de små objekter til at blive hængende.
Det var bestemt ikke en nem opgave.
»Det er svært at beskrive, hvor mange gange vi forsøgte og fejlede,« fortæller studiets hovedforfatter Bruce Drinkwater, der er mekanisk ingeniør ved University of Bristol i England til sciencemag.org.
»Du har den her opstilling af højtalere og bliver ved med at putte partikler derhen, hvor du mener, de burde svæve, og så ser du dem hele tiden falde ned,« fortsætter Bruce Drinkwater.
Kan måske transportere medicin rundt i kroppen
Gennembruddet for forskerne kom først, da de endelig fik deres computeralgoritme til at producere det helt rigtige interferensmønster.
»Efter vi fik [algoritmen] til at virke, puttede vi [perlen] ind, og så blev den der bare – det var simpelthen fantastisk,« fortæller Bruce Drinkwater.
Med den spæde teknologi håber han og de andre forskere nu, at teknologien kan videreudvikles til brug inden for den medicinske verden.
De ultrasoniske bølger er lydløse for mennesker, og de er relativt nænsomme ved kroppen, så traktorstrålen kan måske bruges til at fjerne nyresten og blodpropper.
En anden mulighed er, at teknologien kan transportere kapsler med medicin det helt rigtige sted hen i kroppen, eller måske kan den bruges til at kontrollere forskellige mikrokirurgiske instrumenter under en operation, foreslår forskerne.
Ikke interesseret i Star Wars
Foreløbig har forskerne udviklet tre forskellige interferensmønstre, der på forskellige måder er gode til at håndtere objekterne. De har også givet dem navne, der indikerer, hvordan de kan bruges:
- Tvillingefælden kniber fast om objektet som en pincet og gør det muligt at rotere og bevæge det.
- Hvirvelstrømmen fastholder og roterer objektet rundt om sig selv i midten af en form for minitornado.
- Flasken holder objektet helt fast og stille, som om det lå i en beholder af lyd. Når et objekt først er fanget i 'flasken'. kan man også trække det tilbage mod højtaleren, og det er på denne måde, at teknologien kan fungere som traktorstråle.
Asier Marzo er dog ikke særlig interesseret i at snakke om hverken Star Wars eller Star Trek.
»Det her arbejde er ikke bare et eller andet drømmende, meningsløst forsøg på at realisere et science fiction-koncept som et traktorstråle,« fastslår han til popularmechanics.com.
»Vi har ingen interesse i at finde måder, man kan bruge det på objekter i større skala, såsom huse eller biler. Faktisk er den her teknologi nemmere, langt mere interessant og har endnu flere anvendelsesmuligheder på en mindre skala,« fortsætter Asier Marzo.
