科学家设计出悬浮机器 让青蛙漂在半空

霜ˊ夜瞳

据国外媒体8月7报道，当想象力的翅膀载着我们，不停地穿越飞翔的时候，我们就像坐在天方夜谭神奇的魔毯上，云里雾中，光怪陆离。如今，科学家找到魔毯奥秘，发现有三种办法可以让物体悬浮起来，并因此设计出了让物体悬浮的微型机器。

物理学家们表示，他们相信用来制造隐形斗篷的特异材料可以让微型物体悬浮起来。更大的突破是，另外二个研究小组更进一步地解开了物体悬浮空中的奥秘，他们利用开司米效应，通过自然力将物体悬浮起来，好像是将《哈利波特》中的魔法变成了现实。

先前，科学家通过巨大磁场将青蛙悬浮在空中，但此技术利用了巨大磁铁的排斥力，需要巨大能量。相反，最新办法则是通过真空中量子涨落所产生的微小自然能量来实现的。

隐形斗篷还可悬浮小物体。

2006年5月，分别由英国圣安德鲁斯大学的利昂哈德和伦敦帝国大学的约翰·彭德里领导的二个研究小组分别提出了隐形斗篷的想法，并制造出了反常规光学特性的特异材料，用来制造隐形斗篷。当年下半年，科学家们就展示了这种斗篷的雏形，只有一粒豌豆那么高，它由包裹在玻璃纤维内的金属和线缆组成，可使光线以古怪的方式传播。

研究小组设计了一种"超材料"(metamaterial)同心环部件，让微波辐射沿最内圈弯曲，就像水绕开石块继续流动一样，实现了小区域的隐形。与通常情况相比，这种新型圆环吸收、反射的微波更少。这是因为此材料单元比光波还小，因此，此材料能精确控制电磁光波如何围绕着它们传播，使电磁光波逃不去它们的手掌心。“它们能够改变空间，诱骗电磁波沿着另外的方向前进，”利昂哈德说。

利昂哈德及其同校的同事托马斯·菲尔宾还认识到，此道具还可以用来悬浮特别小的物体。他们打算在二个叫卡西米（Casimir）的盘子之间嵌入超材料。他们发现，当二个盘被拉得很近时，它们之间就形成了真空，充满了电磁场中的量子涨落。当二个盘被拉得更近时，它们之间的空间出现更少的量子涨落，但在盘子的外侧，量子涨落却不受强制。这在盘子的另一侧导致了压力差，迫使二个盘子粘在一起，此现象就叫卡西米效应。

利昂哈德和菲尔宾认为，盘子间嵌入的超材料会破坏电磁场的量子涨落。特别的是，超材料具有负的折射指数，因此，电磁光波进入超材料会向出其不意地向相反方向弯曲，利昂哈德说。这导致相反方向出现了卡西米效应。

哈佛大学研究卡西米效应的专家费德里科·卡帕索强调说：“使用超材料来倒转卡西米效应是一个聪明主意。”然而，他指出，由于超材料很难制造，不久的将来不可能用它们来悬浮物体。



悬浮镀金的球

好迹象是，较其它悬浮办法，量子悬浮将是能更快实现的悬浮技术。加州河岸大学的乌马·莫黑德及其同事通过增加其中一个盘子的反射率，成功利用了卡西米效应的力量，因此，这反映了实质粒子更为有效。改变卡西米效应的力量是倒转它的第一步，小组成员、俄罗斯西北工学院的加利纳·柯利其斯卡亚说。

卡帕索及其同事还用另一种方法来利用相斥的卡西米效应。他们的实验表明，相斥的卡西米效应可以将直径为42.7微米的镀金的聚苯乙烯球“定格”在特氟纶盘子之间。卡帕索最初的实验表明能出现这种排斥力，可以悬浮一个物体。当然，理论上说，量子悬浮还可以悬浮更大的物体，甚至能将一个人悬浮起来。不过，量子悬浮还处于初步阶段，还得慢慢实验才能完善。

卡西米效应是一个关于量子电磁场真空态能量的可观测效应。真空态能量本身不可观测,但它的变化是可以观测的。当两块不带电荷的导体板距离非常接近时，它们之间会有非常微弱但仍可测量的力，这就是卡西米效应。

先前曾把相扑运动员漂起来了

事实上，科学家早就进行了悬浮试验。1997年，荷兰奈梅亨大学的物理学家们利用一块超导磁石将一只活着的青蛙漂浮在半空中。青蛙本身是一个非磁体，但是通过电磁石的磁场而变得有磁性。

超导体会因为它们对磁场的排斥力而自动浮起。据了解，这一原理已在日本得到验证，1996年日本在磁场悬浮实验中，利用一个金属盘子将体重为142公斤的相扑运动员悬起。相同的原理也被用于研制磁悬浮列车，尽管现在使用的磁悬浮列车多用电磁场来实现，但它们的原理是一致的。

2006年，我国科学家首次研制了一种超声波装置，可以通过超声波将活的小动物漂在空中，而且不对它们造成明显伤害。西安的西北工艺大学的谢文军及其同事利用超声波发生器和反射器在两者之间产生的声场，当超声波运转正常后，他们用镊子将动物小心地放到发生器和反射器之间，结果发现，蚂蚁、甲虫、蜘蛛、瓢虫、蜜蜂、蝌蚪和鱼都可以漂浮在空中。当他们将鱼和蝌蚪漂浮在空中时，研究人员用注射器每分钟向超声波场加点水，让它们好好活着。事实上，这些轻微的压迫不足以对这些小动物构成任何的伤害。

月中天

不错

♀飘♀

另人期待.
利用磁极吸引力和排斥力,也可以达到"漂浮"的作用.
但,在保持持久性和稳定性方面似乎有点难度,
其次要考虑到物体的重量对它的影响之类.