Forscher lösen Traktorstrahl-Problem und lassen größere Objekte schweben

    28. Jänner 2018, 18:47
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    Modifizierte Ultraschallwellen erweitern die Möglichkeiten, Gegenstände in der Luft zu halten

    Bristol – Fällt der Begriff "Traktorstrahl", denkt man normalerweise zunächst an Science Fiction. In Wahrheit jedoch existieren bereits heute Möglichkeiten, Objekte aus der Ferne ohne Berührung zu manövrieren. Zwar ist die Technologie dahinter zumindest vorerst nicht mit jenen ominösen Strahlen zu vergleichen, mit deren Hilfe etwa die "Enterprise" des Star Trek-Universums Gegenstände an Bord zieht. Immerhin aber lässt sich der Effekt im Labor bereits reproduzieren.

    Momentan sind es vor allem Schallwellen, die Wissenschafter dazu nutzen, Dinge zu bewegen – allerdings leichte und vor allem kleine Dinge: Aufgrund der verwendeten Methode war es bisher nur möglich, Styroporkörnchen von allenfalls 1,6 Millimeter in der Schwebe zu halten. Die Technik dahinter: Eine Anordnung von speziellen Lautsprechern erzeugte einen schraubenförmigen "Minitornado" aus Ultraschallwellen, die dem zu bewegende Objekt von allen Seiten Schub verleiht.

    Problematische Größe

    Größere Objekte sind dagegen ungeeignet, allerdings nicht unbedingt wegen ihres höheren Gewichts. Vielmehr geben sie den Schallwellen mehr Angriffsfläche, weswegen sie von den Wirbeln schnell aus dem Traktorstrahl-Fokus katapultiert werden.

    Einem Team um Asier Marzo von der University of Bristol in Großbritannien ist es nun gelungen, dieses Problem zu lösen. Die Wissenschafter stellten fest, dass die Wellenlänge des Traktorstrahls der Objektgröße Grenzen setzt. Indem sie im Millisekundentakt die Drehrichtung der Schallwellen veränderten – die Forscher sprechen von "virtuellen Wirbeln" – , ist es ihnen gelungen, eine Styroporkugel von 1,6 Zentimetern Durchmesser an Ort und Stelle in der Luft zu halten.

    Schwebende Menschen

    Die im Fachmagazin "Physical Review Letters" beschriebenen Experimente sind freilich keine bloße Spielerei. Marzo und seine Kollegen halten es für möglich, dass mit dieser Technik künftig etwa Arzneimittel innerhalb des Körpers von Patienten nichtinvasiv und exakt an den Zielort transportier werden könnten. In fernerer Zukunft sei es damit vielleicht sogar möglich, einen ganzen Menschen schweben zu lassen, meinen die Wissenschafter in einer Aussendung. (tberg, 28.1.2018)

    • Eine Phalanx von Lautsprechern, die speziell modifizierte Ultraschallwellen abgibt, können nun auch etwas größere Objekte in der Schwebe halten.
      foto: university of bristol

      Eine Phalanx von Lautsprechern, die speziell modifizierte Ultraschallwellen abgibt, können nun auch etwas größere Objekte in der Schwebe halten.

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