一组工程师创造了微小的声学涡流

一组工程师创造了微小的声学涡流,并用它们来抓住和旋转悬浮在水中的微观颗粒。

布里斯托大学机械工程系和西北工业大学的学者进行的这项研究发表在《物理评论快报》上。

研究人员表明,声学涡流的作用就像是龙卷风,导致微粒旋转并将其吸引到涡流核心。就像龙卷风一样,粒子发生的变化很大程度上取决于粒子的大小。

机械工程学系超声学教授布鲁斯·德特沃特(Bruce Drinkwater)以及该研究的作者之一说:“我们现在已经证明,这些涡旋可以使微粒旋转,从而打开了潜在的应用领域,例如为生物细胞创建了微型离心机分选或小规模,低功率的水净化。

“如果将大型声学涡旋装置视为音波起子,我们就发明了制表师的音波起子。”

研究团队使用了许多微型超声波扬声器,它们排列成一个圆圈,以产生旋转的声波。他们发现,当引入小颗粒(小于1微米)和水的混合物时,它们会围绕涡旋核心缓慢旋转。但是,较大的微粒(家用面粉)被吸入芯中,并由于声辐射力而高速旋转或卡在一系列圆环中。

中国西北工业大学应用物理系的洪振宇博士补充说:“以前的研究人员已经表明,可以用声涡旋来旋转厘米级以上的更大物体,证明它们具有旋转动量。”

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