Thao túng vật thể bằng sóng âm

Giống như một tình tiết trong các phim về khoa học viễn tưởng, một nhóm các kỹ sư Anh đã chế tạo thiết bị phóng ra chùm tia bằng sóng âm có thể nhấc và lôi kéo các vật thể từ xa.

Mô hình chùm sóng âm thao túng vật thể trên không – Ảnh: Nature Communications

Trùng hợp với sự trở lại của bộ phim mới trong loạt phim Chiến tranh giữa các vì sao, một nhóm các nhà vật lý học của Anh lần đầu tiên chứng minh có thể dùng sóng âm để khống chế chuyển động của vật thể trôi nổi giữa không trung.

Sức mạnh từ 64 chiếc loa

Trong báo cáo đăng trên chuyên san Nature Communications, các chuyên gia của Đại học Sussex và Bristol (Anh) đã trình làng một thiết bị dùng sóng âm để nâng và di chuyển các vật thể, giống như luồng sáng toả ra từ các vật thể bay không xác định (UFO) trong các tiểu thuyết và phim ảnh phi thực, nhưng không hề có người ngoài hành tinh và những âm mưu độc ác. “Chúng tôi điều khiển vật thể giữa không gian nằm trong phạm vi phát sóng âm của thiết bị, và liên tục duy trì trạng thái thách thức sức hút của trọng lực”, theo Giáo sư Sriram Subramanian thuộc Đại học Sussex.

Tuy nhiên, không có gì gọi là siêu nhiên về chùm sóng âm có thể thao túng vật thể này. Trong báo cáo mới, tiến sĩ Subramanian và đồng sự giải thích rằng họ đã dùng 64 loa phát thanh cỡ nhỏ để tạo ra một hình chiếu sóng âm, hay còn gọi là trường lực, trong đó một vật thể có thể bị lôi kéo, nhấc lên và xoay vòng bằng cách điều khiển một cách chính xác lượng âm thanh phát ra. Trong cuộc thí nghiệm, họ đã kiểm soát một vật thể hình cầu có đường kính 1,98 mm. Trưởng nhóm nghiên cứu Asier Marzo bày tỏ sự vui mừng khôn xiết khi lần đầu tiên chứng kiến tận mắt khối cầu được giữ nguyên vị trí lơ lửng trên không bằng chùm sóng âm.

Nhiều tham vọng

“Chúng ta đều biết sóng âm có thể tạo ra ảnh hưởng vật lý”, theo Bruce Drinkwater, giáo sư khoa kỹ thuật về sóng siêu âm thuộc Đại học Bristol. “Nhưng chúng tôi đã xoay xở để khống chế âm thanh ở mức độ chưa từng có trước đây”, theo nhà vật lý học.

Để làm được điều này, nhóm chuyên gia đã phát hiện 3 dạng trường lực sóng âm đủ sức kết hợp để tạo thành một lực kéo bằng âm thanh. Dạng đầu tiên tương tự như hai ngón tay hoặc cây nhíp, thứ hai là một lốc xoáy âm vây khốn vật thể bên trong lõi của nó, và thứ ba là một cái lồng vô hình có thể giữ vật thể ở mọi hướng.

Một khi đã hoàn thiện, công nghệ trên có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Chẳng hạn, trong thời gian tới, các chuyên gia hy vọng có thể tạo ra một cỗ máy đủ sức nâng một quả bóng đá ở khoảng cách hơn 9 m, hoặc một phiên bản nhỏ hơn có thể “thao túng các hạt nhỏ bên trong cơ thể người”, nhằm hỗ trợ công tác vi phẫu, chỉ những phẫu thuật thực hiện trên các phần rất nhỏ của cơ thể như mạch máu, dây thần kinh. Các kỹ sư cũng có thể lắp ráp những mô hình từ các vật thể khác nhau mà không chạm trực tiếp lên các bộ phận, hoặc hỗ trợ công nghệ siêu xúc giác cho phép người dùng “cảm” được vật thể từ xa.

Về phần mình, Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) cũng bày tỏ tham vọng tạo ra chùm lực kéo từ và dùng để điều khiển các vệ tinh cỡ nhỏ như CubeSat trên quỹ đạo trái đất. Tất nhiên, vẫn cần nhiều thời gian để nâng cao hiệu quả thao túng và di chuyển bất cứ vật thể nào có kích thước lớn hơn hạt đậu, nhưng đây rõ ràng là một chứng minh khái niệm đầy ấn tượng, khởi đầu cho những phát minh hứa hẹn khác.

Phi Yến