Сотрудники лаборатории электромагнитных методов контроля Сибирского физико-технического института ТГУ и кафедры радиофизики Радиофизического факультета ТГУ давно занимаются ультразвуковой левитацией, они получали грант РНФ на разработку метода трехмерной печати на основе ультразвукового управления микрочастицами. Теперь ученые предложили новое применение этой идеи.
“Мы можем сфокусировать ультразвуковое излучение на заданное расстояние, забрать частицы пыли из определенного места и транспортировать их к «пылесосу». Это без особых усилий позволит очистить каждый уголок помещения, ведь ультразвуковое поле проникает практически везде”, – объясняет заведующий лабораторией профессор кафедры радиофизики РФФ ТГУ Дмитрий Суханов.
На данном этапе собран лабораторный макет, демонстрирующий принцип работы забора частиц с поверхности и их перемещения. Он состоит из двух решеток ультразвуковых излучателей, которые сфокусированы в одну точку, на частоте 40 килогерц. Между излучателями есть определенная разность фаз, за счет ее изменения создается движущая картина стоячих волн, которая и позволяет перемещать частицы в заданные области. Ученым предстоит продумать, как это реализовать, чтобы система была максимально производительной.
“Теперь мы должны решить следующие задачи: произвести численное моделирование, расчеты, разработать наиболее приемлемую конфигурацию поля, продумать размещение излучателей, подобрать модуляцию сигнала. Когда поймем, в каком виде установка сможет наиболее эффективно транспортировать частицы пыли, можно будет приступать к сборке действующего прототипа”, – делится планами Дмитрий Суханов.
У разработки – широкая сфера применения: ее можно будет использовать на косметологических, фармацевтических, пищевых, других требующих чистоты предприятиях и даже в космосе в условиях невесомости. Причем на МКС перемещению пыли ультразвуковым полем почти не будет мешать сила гравитации, что положительно скажется на эффективности очистки.
