音波で作られたトラクタービーム

トラクター ビーム (「アトラクター ビーム」の略で、遠くにある物体を別の物体に近づけることができる) は、SF ではよくある表現です。しかし、現実世界で実現できるでしょうか? 研究者たちは今年初め、光を使ってナノサイズの物体を動かすことができる一種のトラクター ビーム、つまり「光ピンセット」を発明し、話題になりました。NASA の科学者たちも、光を使って物体を巻き込むプロジェクトに取り組んでいます。オーストラリアの研究者たちは、レーザーを使って小さな物体を合計 5 フィート動かしました。この研究のほとんどは光を使ったものですが、現在、別のグループが、音波を使ってはるかに大きな物体を動かすことができる音響トラクター ビームを発明しました。

この装置は水中に設置された約 1,000 個の超音波発信器で構成されている。科学者たちは、電源を入れると、小さな中空の三角形など、センチメートル サイズ (約 1/2 インチ) の物体を引っ張るのにこの装置を使用した。通常、物体に音響ビームを送ると、物体を押しのける効果が得られる。しかし科学者たちは、音波の角度を正確に制御することで、物体の前に低圧ゾーンを作成し、物体を近づけることができることを発見した。

この技術にはいくつかの制限がある。ご存知のとおり、音は真空中では伝わらない（「エイリアン」のキャッチフレーズにあるように、宇宙では誰もあなたの叫び声を聞くことができない）ため、宇宙では使用できません。しかし、皮膚の下や臓器内の物体を切らずに操作するなど、バイオメディカル用途に使用できる可能性があります。「トマトの鮮度テストのように、細胞を圧迫して癌性か転移性か正常かを判断する医療診断を想像してみてください」と、イリノイ州ウェスリアン大学の物理学者で、研究の共著者であるガブリエル・スポルディング氏はポピュラー・メカニクス誌に語っています。

この技術は、 Physical Review Letters誌に掲載された研究で説明されている。