声悬浮:利用声波让药物液滴漂浮在半空中

本文由 极客范 - 肖翔 翻译自 Diana Adams。欢迎加入极客翻译小组,同我们一道翻译与分享。转载请参见文章末尾处的要求。

timthumb在此之前,我从未听说过有“声悬浮”这样的词汇。顾名思义,“声悬浮”就是通过声波使物体悬浮。在这篇文章中所描述的悬浮物,指的是由美国阿贡国家实验室的科学家实现悬浮的液体物质,它们中都含有药物成分。这无疑是一项极具吸引力的突破——不仅仅是因为从视觉效果上看,悬浮的药物液滴好似魔术秀一般(尽管它的确是真实的悬浮,而非障眼法),还因为这项技术对未来药物的研究与开发具有促进作用。

声悬浮与药物开发之间的关系并非显而易见,但它们的确存在。由于篇幅原因,我只能用寥寥数语做一些简单介绍,如果读者有兴趣的话,可以随时访问阿贡国家实验室的网站,了解其中涵盖大量科技知识的技术细节。

引述该项目负责人物理学家Chris Benmore的话来说,“药物研发的最大挑战在于如何使用最小剂量的药品达到预期疗效。”由于药物生产方式的限制,使得大多数药物都呈结晶状态,这就意味着这些药物在体内无法被完全吸收。也就是说,我们需要服用比理论剂量稍高分量的药物,让未吸收至体内的那部分药效得到弥补。

为解决这个问题,药品需要以非结晶状态存在。当药物为液体形式,并且未接触其他物品时,便可以实现。但同时满足上述两个条件似乎是一件不可能的事情,因为液体不总是与其他物体相接触吗?声悬浮技术也由此应运而生。悬浮技术在此领域指的是“无容器处理”。声悬浮将更好、更有效地帮助未来药物的研发工作,以更小的剂量达到最佳的疗效。

液体悬浮的奥妙在于,科学家们将两个扬声器一上一下相对放置并精确对准,同时生成频率约为22 kHz的声波,再将呈非结晶状态的药物试剂小心放置,在未接触任何东西的情况下蒸发掉(小编参考了一些资料是这样讲的,同时也欢迎技术党指正:频率和振幅相同、振动方向一致、传播方向相反的这两列波叠加,形成“驻波”。驻波中振幅为零的点被称为“波节”,在波节上,不存在能量的净转移。由此,液滴所受到的重力被声波产生的声压精确地抵消,使得它们能够在某几点上实现悬浮。)。目前仅能实现几滴液体同时悬浮,实现过程也很繁琐,但这绝对是向正确的方向迈进了一大步。抛开科技不谈,我就很想试试摆弄水滴,让它们像图中这样悬浮起来。

 

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原文链接: Diana Adams 翻译: 极客范 - 肖翔

译文链接: http://www.geekfan.net/1586/

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肖翔
通信设备软件工程师,擅长于c/c++、Linux、VxWorks、嵌入式、通信等技术领域。喜欢广泛关注IT界和通信界的各类技术和新闻,爱好旅游和各类户外运动。译有《算法精解:C语言描述》(新浪微博:@肖翔Michael

2 评论

  1. Lei  /  2013 年 6 月 13 日, 上午 9:17 回复

    有意思~如此的话,利用声波应该可以让很多东西悬浮起来啊,只要赫兹足够大的话?

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    • 肖翔  /  2013 年 6 月 13 日, 下午 12:21 回复

      浮起来不是目的,是要能起到好的作用,感觉很神奇。

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