水滴、咖啡颗粒、聚苯乙烯碎片，甚至牙签，都是最近在一个瑞士实验室里飞舞的物品——所有这些都由声波悬浮在空中。实现这种声悬浮的装置是第一个能够同时处理多个物体的装置。它于今天在《美国国家科学院院刊》上发表。
通常，悬浮技术利用电磁学；磁力甚至被用来悬浮青蛙。长期以来人们都知道声波也可以对抗重力，但到目前为止，该方法一直缺乏实际应用，因为它只能将物体保持在原位。
为了移动和操纵悬浮物体，苏黎世联邦理工学院 (ETH) 的机械工程师迪莫斯·普利卡科斯 (Dimos Poulikakos) 和他的同事使用压电晶体制造了发声平台，压电晶体会根据施加在它们身上的电压而收缩或伸展。每个平台都只有小指甲盖大小。
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这些平台发出向上移动的声波，直到它们到达上方的表面，在那里它们会反射回来。当向下移动的反射波与向上移动的源波重叠时，两者在中间的所谓节点处“抵消”。放置在那里的物体会因为来自两个方向的声波压力而保持不动。
通过调整节点的位置，研究人员可以在平台之间拖曳物体。平台可以以不同的方式排列，以适应各种实验。在一个涉及 T 形平台阵列的演示中，研究人员将两个在不同位置引入的液滴连接起来，然后将组合后的液滴沉积在第三个位置。
免接触反应
该系统可用于组合化学反应物，避免因接触容器表面而造成的污染。声波已经用于制药行业，以在药物筛选过程中获得准确的结果。然而，普利卡科斯的方法是第一个提供精确同时控制多个项目的可能性的方法。
普利卡科斯建议该系统可用于安全地尝试危险的化学反应。“我们很高兴通过将一块钠与一些水碰撞来演示这个想法，这显然是一个剧烈的反应，”他说。
内梅亨拉德堡大学研究电磁悬浮的物理学家彼得·克里斯蒂安森 (Peter Christianen) 表示，他对这项发明印象深刻。“我真的很喜欢它；这是一个非常通用的平台——几乎任何你想操纵的东西，你都可以。”