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声波悬浮:用声音托起物体的科学

admin admin 发表于2025-12-12 11:07:30 浏览119 评论0

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声悬浮利用高强度声波产生的辐射压力来平衡物体重力,使其悬浮在空中。其核心原理是声辐射压——当声波在介质中传播并被物体反射或吸收时,动量发生变化,对物体产生净压力。

典型装置使用超声换能器和反射器产生驻波声场,在声压波节(压力最小处)或波腹(压力最大处)形成稳定的势阱,捕获微小物体(水滴、小昆虫、电子元件甚至活体蝌蚪)。声悬浮能在无接触条件下处理高纯度材料(避免容器污染)、研究液滴动力学、或模拟微重力环境。近年甚至实现了用可听声波阵列进行多粒子三维操控,为药物输送、细胞操作和新型显示技术提供了可能。