Devas【物理】水面に浮かんだ物体を波で自在に操作する「トラクタービーム」を開発、豪研究チーム


http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1408751563/より引用

1: エタ沈φ ★@ 2014/08/23(土) 08:52:43.65 ID:???

波のサイズや周波数を調整することで、水面に浮かんだ物体を引き寄せたり遠ざけたり、あるいは水面に静止させたりする技術が開発された。

オーストラリア国立大学の研究チームが、水面で作用する「トラクタービーム」(SF映画に登場する「物体を引き寄せる光線」)を開発した。
「光のトラクタービーム」で粒子を動かす近年の研究成果にヒントを得たというこの技術は、波を発生させる装置を使って物体を操作するもので、チームは水槽に浮かべたピンポン球で実験を行っている。
「われわれは、水に浮かんでいる物体を操作して、波が来るほうへ動かしたり、波と同じ方向へ動かしたり、または流れの中で静止させることに成功した」と、今回のプロジェクトを率いたホースト・パンズマン博士は述べる。
波のサイズと周波数を調整することで、「ほぼどんな形の表面流もつくり出す」ことが可能だという。
現時点では、水に浮かんだピンポン玉の動きを制御するのに用いられているが、研究チームによると、この技術を用いて発生させた複雑な3次元の波は、たとえば流出した油を集めたり、船舶を動かしたり、漂流物を除去したりといった用途への応用が考えられるという。

操作の方法は、ピンポン球を特定の方向に動かすのに必要な波のサイズと周波数を計算するという、いたってシンプルなものだ。
粒子追跡システム(高速動画カメラと拡散光イメージング)を用いたところ、水面に流れが生成されてピンポン球を動かしていることが確認された。
「これらの複雑な3次元の波は、ある一定の高さを超えると、水面に流れのパターンを発生させることを発見した」と、研究共著者のマイケル・シャッツ教授は述べる。「トラクタービームはそうしたパターンのひとつであり、流れは内向き、外向き、または渦巻き状にもなりうる」

シャッツ教授は、研究を紹介する動画(文末に掲載)の中で、チームが実験を開始したのは、波による水面上の粒子の動きは「あまりに複雑すぎて、いかなる既存の理論でも説明できない」ことに気づいたのがきっかけだと述べている。そして、さまざまな形状の波発生装置がさまざまな流れのパターンを生成した今回の実験を経てもなお、粒子が水流の表面でどのような挙動をするのかを説明する数学的理論は見つからないという。
チームが得たものは、さまざまな周波数、速度、および波発生装置の形状が、水面の流れと水面の物体の動きをどのように変化させるかという一連の実験結果だ。「これは、いまだに解決されていない興味深い問題のひとつだ。誰もがバスタブのなかで簡単に現象を再現できるにもかかわらず」と、パンズマン博士はリリースのなかで述べている。

この技術を説明した論文2本は、「arXiv」(PDFファイル)と『Nature Physics』誌に発表された。

http://wired.jp/2014/08/21/wave-tractor-beam/
https://www.youtube.com/watch?v=ZUYCkHWgVss

Nature Physics
Generation and reversal of surface flows by propagating waves
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3041.html

http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1408751563/より引用

3: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 08:55:29.20 ID:GgqYRcKG
時空間波動を引き起こせば宇宙空間で使えるな
でかした

 

4: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 08:57:07.96 ID:5VnJ48hw
動画だどなんかイマイチ
もっとピンポン球を楽しそうに動かしてほしい

 

5: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 08:57:49.61 ID:B1oqohk4

>トラクタービーム

懐かしいな

 

6: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 08:58:14.74 ID:bDkTkQzZ

>波のサイズや周波数を調整することで

水の方形波がみたいな。

 

7: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:04:18.81 ID:ZeRekf0o
スタートレックへまた一歩

 

8: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:05:43.87 ID:yrMkJzzy
ビーム…?

 

10: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:13:26.25 ID:/kjnP3Wu
多分バカには見えないビームが出てるんだ
俺達には見えないけどな

 

11: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:13:36.18 ID:arW0ROjr
ダミーでもいいから、レーザーなりの光をあてることから始めないとな

 

19: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:57:41.29 ID:Skq1fl3U
>>11
照準用とか?

 

13: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:30:00.68 ID:QmpRQDsS
日本でも、音波でやってただろう。

 

14: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:32:01.17 ID:hZA8lw5K
これがどのくらいの規模になるかによって、様々なバランスや設計に影響を及ぼすだろう

 

15: 子烏紋次郎@ 2014/08/23(土) 09:34:02.84 ID:i9F7iHlk
凪の状態限定でしょ

 

24: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 10:29:36.96 ID:gC5v8BoJ
>>15
というより実験水槽限定じゃないかな

 

16: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:37:59.06 ID:YOGuA5q0
人も引き寄せられたら、溺れた人をリスク最小限で助けられるわけ?

 

20: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:58:39.81 ID:3aI7tLuz
>>16
人間だと体の大半が水中にある訳で、その状態だとどうなのかなあ?

 

17: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:46:20.40 ID:UHv6hXh5
すごいな、SFの世界にしか絶対に存在しないと思ってたよ。この手の技術。
これは素直に賞賛したい。

 

18: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 09:56:57.60 ID:CaoQfTfe
津波を消すこととかできるかな
規模的に難しいかな

 

23: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 10:21:18.88 ID:OOHc62lP

超音波で物体を浮遊・操作するって奴と同じ原理?

Three-Dimensional Mid-Air Acoustic Manipulation [Acoustic Levitation] (2013,2014-)
https://www.youtube.com/watch?v=odJxJRAxdFU

 

48: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 14:34:10.01 ID:Sh1Irlgx
>>23
それとの違いを見に来たんだけどよくわからんな

 

25: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 10:34:26.16 ID:knHknG9V
まずビームじゃないし
光子は質量が無いから物体を動かすのは無理じゃね?

 

42: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 13:54:27.83 ID:5F/EvFAr
>>25
ビームってのは直進するもの程度の意味だけどこれはさすがにビームとは呼べなさそうだ。
それはさておき光には質量はないが運動量もエネルギーもあるから物を動かすことは出来る。
実際光を当てて粒子を液中で動かしたり、ナノマシンを駆動したりする技術はある。
問題は引っ張ることはできないってことだな。アトラクターとは言えないし四方八方を囲まないといけない。

 

26: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 10:50:39.92 ID:qbkp1Hr4
これで漁業に革命が起きる

 

31: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 11:59:36.08 ID:B/+8GoxR
他に影響を起こさずピンポイントで推進力持った敵艦を吸い寄せられるのかー

 

36: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 12:42:43.03 ID:OImPznz+

>粒子が水流の表面でどのような挙動をするのかを説明する数学的理論は見つからないという。

理論物理学者・数学者にとって良い目標がでてきたんじゃないか?
これの理論を打ち立てたらノーベル賞かフィールズ賞もんだろ。

 

40: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 13:28:24.99 ID:XhyXFFNz
これじゃない感

 

44: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 14:03:18.05 ID:lRmT1OU3

スターウォーズのデススターのように…って訳には行かなかったんだな

なんだろうな、これ
波間で持ち上げて>落とす>進む、をループさせてるようだね
トラクターウェーブ、みたいな

 

45: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 14:05:52.77 ID:BPWxX2M6
どうせミクロの話だろ、と思ったら
ピンポン玉動かせるのか。
何かに使えるかはともかく
目の前で見てみたい。
どっかの科学館で展示しないかな。

 

47: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 14:20:21.01 ID:V8OeVQz6
どちらかと云うと、こっちの技術の方が近いのかな?
台風を創ったり、移動制御する方法は

 

51: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 16:21:31.77 ID:zaAY+jtg
単に横棒風のフロートを振動させて
波が出来てるだけじゃ・・・・・・・・

 

52: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 16:31:30.46 ID:HUaVqnc/
>>51
そうだよ、それをちゃんと制御して近寄せたり、遠ざけたりしている

 

55: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 17:58:22.40 ID:LTBRe/Y5
ラーメンのスープに浮いた油を箸で集めてつなげるのも、これを使えば一発で出来る?

 

62: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 19:46:33.73 ID:XvnxR32e
なるほど ハープはこれで嵐を移動させたり地震を…

 

63: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 19:50:39.45 ID:qbkp1Hr4
引き寄せられるとゆうことは反対に遠ざけることもできるはずで
新しい船舶推進機構が生まれる

 

64: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 19:50:42.52 ID:PQ3DKuc2
ダムだとか池なんかのゴミ集めに使えそうだな

 

65: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 19:55:09.23 ID:qbkp1Hr4
水でできるなら空気でもできるはずで
音波で飛ぶ飛行機とか
音波でゴミを集めて掃除するルンバとか

 

68: 名無しのひみつ@ 2014/08/23(土) 20:56:44.29 ID:onZsG+ip
新競技トラクターサーフで

おすすめ!暑い夏の必需品です


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