Nghiên cứu mô phỏng chùm tia bí ẩn trong phim viễn tưởng

Trong những bộ phim viễn tưởng, chúng ta thường thấy những con tàu vũ trụ hay đĩa bay của người ngoài hành tinh "bắt cóc" con người bằng một chùm tia bí ẩn còn gọi là tractor beam. Hôm nay, một nhóm các nhà nghiên cứu làm việc tại đại học Dundee công bố họ đã tạo ra một thứ tương tự nhưng sử dụng sóng siêu âm để kéo vật thể thay vì tia laser.

Cùng hợp tác với các đồng nghiệp tại đại học Southampton và đại học Illinois Wesleyan, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một chùm siêu âm để định hướng năng lượng đến đằng sau một vật thể nhằm tác động lực lên nó và kéo nó về hướng nguồn năng lượng. Bằng một thiết bị siêu âm hiện đang được dùng trong phẫu thuật siêu âm tập trung MRI, nhóm nghiên cứu đã có thể di chuyển các vật thể với kích thước xấp xỉ 1cm.

Tiến sĩ Christine Demore đến từ Viện công nghệ và khoa học y học (IMSAT) thuộc đại học Dundee cho biết: "Chúng tôi đã trình diễn khả năng tác động một lực đủ lớn lên một vật thể với kích thước khoảng 1cm để nắm giữ hoặc di chuyển nó bằng việc hướng 2 chùm năng lượng giống nhau từ nguồn phát siêu âm phóng đến mặt sau của vật thể. Đây là lần đầu tiên một chùm âm thanh có năng lực kéo hút được trình diễn và lần đầu tiên một chùm tia như vậy được sử dụng để di chuyển những thứ có kích thước lớn".

Vật thể được dùng làm mục tiêu cho chùm siêu âm có hình tam giác và hình dạng này cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng các hiệu ứng của lực không bảo toàn, trong trường hợp này là lực ma sát. Khi chùm siêu âm cân bằng năng lượng chạm đến các cạnh của vật thể và bị chệch hướng, chúng gây ra một áp lực lên phía sau vật thể từ đó đẩy vật thể về hướng nguồn năng lượng.

Tua vít âm thanh

Bên cạnh thí nghiệm trên, tiến sĩ Gabe Spalding thuộc đại học Illinois Wesleyan cũng đã hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Dundee để tạo ra một "chiếc tua vít âm thanh". Chiếc tua vít này cũng có thể tạo ra một chùm siêu âm hướng vào một vật thể để đẩy và vặn vật thể.

Nhiều nhà nghiên cứu trước đây đã sử dụng laser để tạo ra chùm tia bí ẩn tractor beam nhưng tác dụng của nó vẫn bị giới hạn ở cấp độ hiển vi. Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) cũng đã thực hiện các thí nghiệm về lĩnh vực này nhưng hệ thống tractor beam của đại học Dundee dường như là đơn vị đầu tiên tính đến hiện tại có thể di chuyển các vật thể với kích thước đáng kể.