音で物体を浮かせる方法（そして精神を崩壊させる方法）

男女を問わず、すべての子供に個人用ジェットパック（もちろん、あってもいいでしょう）と並んで、浮遊はSFの世界では長らく約束されてきたものの、磁気浮上列車を除けば未だ実現されていない便利な技術の一つです。しかし、イリノイ州のアルゴンヌ国立研究所では、物理学者クリス・ベンモア氏とその同僚たちが、音という意外な手段を使って物体を浮遊させています。これは「音響浮遊」と呼ばれ、まるで錯覚のような現象で脳を驚かせた後、薬理学、より広い意味での化学、さらにはロボット工学にも大きな進歩をもたらすと期待されています。

仕組みはこうだ。2つのホーンが毎秒2万2000回振動し、2つの装置の間にある空気のポケットに音波を発射する。「この2つの波が相互作用すると、定在波と呼ばれる状態になり、ある場所では打ち消し合い、別の場所では強め合い、節と腹を形成します」と、研究所の高度光子源施設のベンモア氏は説明する。「打ち消し合う特定の場所に物体を置くと、それを空中に浮かせることができます。」垂直に配置されたポケットは重力の引力を打ち消すので、ベンモア氏は2つのホーンの間に小さなボールを置いて空中に浮かぶ糸を作ったり、水を噴射してポケットの中で液体が液滴に凝集するのを観察したりすることができる。

小さなボールが空中に浮かび、振動する様子は魅惑的です。しかし、娯楽性という側面を超えて、音響浮遊はベンモア氏と彼のチームの科学研究にも役立っています。彼らは、西半球で最も強力なX線源を音響浮遊装置に向けることで、医薬品を浮遊させ、分子がどのように相互作用するかを観察しています。「私たちができることは、すべての原子が配列している原子構造を見ることです」とベンモア氏は言います。これにより、「より効果的な医薬品を実際に作るために必要な条件、例えば体内でより吸収されやすい状態にする方法などについて、アイデアが得られる」と彼は言います。

音響浮遊の仕組み、それが何に役立つのか、そしてなぜすぐに浮遊できると期待すべきではないのかについて詳しく知るには、上のビデオをご覧ください。

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