Bilim Kurgu Gerçek Oldu: Sıvıları Hiçbir Şeye Dokunmadan Havada Taşıyan Görünmez Kanal Keşfedildi
Bilim insanları, tamamen ultrasonik dalgalardan oluşan ve sıvıların fiziksel bir temas olmaksızın havada taşınmasını sağlayan görünmez bir boru geliştirdiler.
Helsinki Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ultrason kullanarak bir sıvı akışını açık havada yatay olarak yönlendiren, fiziksel duvarları olmayan bir boru sistemi yarattılar. Bu teknoloji; aşındırıcı, yapışkan veya kirlenmeye karşı hassas maddelerin, geleneksel boruların yüzeyleriyle temas etmeden taşınması için yeni bir yöntem sunabilir.
Cihazın geliştirilmesine öncülük eden Helsinki Üniversitesi Elektronik Profesörü Ari Salmi, “Gördüğüm tüm deneysel düzenekler arasında, sihire en yakın olanın bu olduğunu söyleyebilirim” diyor.
Ultrason Görünmez Bir Boruyu Nasıl Oluşturuyor?
Sistem, akan sıvının çevresine, yaklaşık beş santimetre (2 inç) uzağa silindirik bir biçimde yerleştirilmiş 256 minyatür hoparlörden oluşuyor. Bu hoparlörler, insan kulağının duyamayacağı yaklaşık 40 kilohertz frekansında ultrasonik dalgalar yayıyor. Araştırmacılar, bu dalgaları hassas bir şekilde koordine ederek, sıvıyı katı duvarlar olmaksızın dar bir yol boyunca hapseden akustik bir alan yaratıyorlar.
Geleneksel boru sistemlerinin aksine, ultrasonik kanal fiziksel bir değişiklik gerektirmeksizin yön değiştirebiliyor. Araştırmacılar, yolun şeklini elektronik olarak yeniden düzenleyebiliyor, sıvıyı başka bir hedefe yönlendirebiliyor veya sıvının salınımını tek damla hassasiyetiyle kontrol edebiliyorlar. Proje ekibine liderlik eden doktora sonrası araştırmacı Dmitry Nikolaev, “Hoparlörlerin kontrol edilme biçimini değiştirerek, borunun şeklini yeniden düzenleyebilir ve gerektiğinde yönünü değiştirebiliriz” diye açıklıyor.
Bu yaklaşım farklı malzemelere de uyarlanabilir. “Örneğin katı bir maddeyi taşımak, bir sıvıyı veya gazı taşımaktan farklı bir alan yapılandırması gerektirir.” Ultrasonik tüp, maddeyi taşımanın ötesinde, bir elektrik boşalımını da kontrollü bir rota boyunca yönlendirebilir.
Basit Bir Sorudan İşlevsel Bir Cihaza
Salmi bu fikri ilk kez dört yıl önce, boruların içini temizlemek için ultrason kullanımı üzerine yaptığı önceki araştırmaların ardından geliştirdi. “Boruların iç yüzeylerini ultrasonla temizleyen bir cihaz geliştiriyorduk. Bir meslektaşımla öğle yemeği yerken, borunun içinde kirin yapışabileceği hiçbir yüzey olmamasının ne kadar kullanışlı olabileceğini konuştuk.”
Bu düşünce aklından çıkmadı. Köpeğiyle akşam yürüyüşüne çıktığı bir sırada, ultrasonun boruları temizlemek yerine, bir borunun çeperlerini oluşturmak için kullanılabileceğini fark etti. Bu kavramı işlevsel bir cihaza dönüştürmek, hoparlörlerin nasıl birlikte çalışması gerektiğini belirlemek için kapsamlı deneyler yapmayı gerektirdi. Helsinki Üniversitesi’nden araştırmacılar, sistemi geliştirmek için Navarra Kamu Üniversitesi ve Michigan Üniversitesi’ndeki iş birlikçileriyle birlikte çalıştılar.
Genişleme Potansiyeline Sahip Küçük Bir Prototip
Tamamlanan prototip, çevresindeki cihazın çapından bile daha kısa olan, sadece sekiz santimetre (3,1 inç) uzunluğunda bir ultrasonik tüp oluşturuyor. Nikolaev, kanalı daha uzun mesafelere genişletmek için birden fazla modülün birbirine bağlanabileceğini belirtiyor. Sekiz santimetrelik her bir bölüm yaklaşık 50 watt elektrik tüketiyor; bu da geleneksel bir akkor ampulün tükettiği enerjiyle kıyaslanabilir düzeyde.
Cihaz insan kulağının duyabileceği aralığın dışında çalışsa da, oluşturduğu ultrasonik alan son derece yoğundur ve köpekler bu sesi rahatsız edici bulabilirler. Nikolaev, “Cihazın merkezindeki ultrason yoğunluğu, kulağınızın hemen dibinde sürekli devam eden bir silah sesine benzetilebilir,” diyor. “Cihazın hemen yanında durduğunuzda ise çıkardığı ses, bir jet motorunun yanında durmaya kıyaslanabilir. Ancak sesin frekansı, insan kulağının duyabileceğinden çok daha yüksektir.”
Kaynak: https://scitechdaily.com