Een team van onderzoekers van de Universiteit van Chicago heeft een manier gevonden om geluidsgolven te gebruiken om een ​​systeem te modelleren voor de rotatiedynamiek van inertiële clustering van veel deeltjes. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters , beschrijft de groep het model dat ze hebben gemaakt en het mogelijke gebruik ervan.

Vanwege de moeilijkheid om verre lichamen zoals exoplaneten en zwarte gaten te bestuderen, proberen astrofysici in plaats daarvan modellen voor studie te maken. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers een fysiek model gemaakt om de rotatiedynamiek te bestuderen die betrokken is bij objecten die zijn gemaakt van veel kleinere objecten terwijl ze met verschillende snelheden ronddraaien.

Het model bestond uit een audiospeaker in een transparante doos en millimetergrote plastic ballen. Door de luidspreker te duwen om staande geluidsgolven uit te zenden, konden de onderzoekers de plastic ballen op een vaste hoogte laten zweven. Vervolgens maakten ze gebruik van kenmerken van de geluidsgolven die ze produceerden om een ​​zwakke aantrekkingskracht te creëren tussen de plastic ballen terwijl ze boven de luidspreker zweefden. Dit trok ze naar elkaar toe totdat ze samenkwamen om een ​​2D rond object te vormen, vergelijkbaar met een bord. Door de frequentie van het geluid aan te passen, konden ze het object dat ze hadden gemaakt laten draaien. Door de parameters van de luidspreker verder aan te passen, konden ze bepalen hoe snel hun bord met ballen ronddraaide.

De onderzoekers filmden de actie terwijl ze de snelheid van hun draaiende plaat verhoogden. De plaat veranderde van een ronde vorm naar een die meer ovaal was. Naarmate de draaisnelheid toenam, begon de plaat uit elkaar te vallen en ballen in de nabije afstand te gooien. En toen, verrassend genoeg, kwamen de geslingerde ballen langzaam weer bij elkaar en vormden ze een nieuwe plaat.

De onderzoekers merkten op dat de draaiende plaat zich anders gedroeg dan de draaiende vloeistof - de effectieve oppervlaktespanning nam toe voor grotere klompen ballen - een effect, merkten ze op, dat vergelijkbaar is met een kopje water met een andere oppervlaktespanning dan een emmer met water. Ze suggereren dat verder onderzoek nodig is om het verschil te verklaren. Ze merken ook op dat hun model kan worden gebruikt om de werking van andere systemen, zoals rotsachtige asteroïden, te bestuderen naarmate ze groter worden. + Verder verkennen

Holografische akoestische pincet die meerdere objecten in 3D-ruimte kan manipuleren

© 2022 Science X Network