Akoestische Levitatie

In dit project wordt een akoestische levitator opgebouwd met twee tegenover elkaar geplaatste transducerarrays. Door interferentie van ultrasone geluidsgolven ontstaat een staande golf waarin objecten kunnen zweven in drukknopen. In simpele woorden met kleine speakers tegen elkaar gericht een object katen zweven.

1. 3D printer
2. 74 transducers
3. Draadeind
4. Schroeven
5. Boor
6. Soldeerbout
7. 20V Parkside Battery
8. 24 gauge wire
9. 14 gauge wire
10. On-off switch
11. Low voltage module
12. Buck down converter
13. Capacitor
14. Driver
15. Arduino
16. Draad
17. Soldeerdraad

De mechanische structuur wordt geproduceerd via 3D-printing. Print de onderdelen 'Standaard final.stl' en 'the bowls final.stl' die gegeven zijn en print met materiaal PLA.

De arrays worden voorbereid door het boren van montagegaten waar de transducers in zullen gaan. Je boort gaten met een 8 mm diameter met 1 gat in het midden en dan 6 gaten in een cirkel eromheen dan 12 en tot slot een cirkel van 18 gaten.

Boor een gat aan de bovenkant van 10 mm. Dat is een beetje kleiner dan het draadeind die je erin duwt en draait en daarmee de standaard groeft. Aan de zijkant op de helft van de hoogte ga je een 4 mm in diameter gat boren waar uiteindelijk schroeven in gaan.

In deze stap gaan we de transducers solderen aan de schaal. Je soldeert de transducers aan draad en begint bij de middelste een maakt een onvolledige cirkel met de eerste cirkel tussen alle plus poten van de transducers en maakt een aparte cirkel met de min poten. Dan bij de 2e en 3e cirkel doe je hetzelfde beginnend bij diezelfde cirkel en niet van het midden net als eerst. Als laatste neem je een stuk draad van ongeveer 40 cm en beginnend bij de eerste cirkel van de positieve poten en verbindt het draad met de en 3e cirkel van de positieve poten en doet hetzelfde met een ander draad voor de negatieve poten. In de foto stel de oranje lijn de negatieve cirkels voor en lichtblauwe de positieve. De rode stelt de verbindingsdraad voor tussen alle negatieve cirkels en de donkerblauwe voor de positieve cirkels. Let op dat de negatieve cirkels en positieve elkaar niet mogen aanraken. Zelfs bij de donkerblauwe verbindingsdraad is er voor die reden een sprong gemaakt boven de 2e negatieve cirkel. Voor beide schalen moeten de donkerblauwe en de rode draad de uiteindes ingewikkeld worden.

Je begint bij de batterij, gaat naar de low voltage module, gaat naar de driver. Dan heb je ook een laptop die gaat naar de arduino met de code in de supporting file en de arduino gaat ook naar de driver zoals weergeven op de foto. Van de driver wordt er contact gemaakt met de lange draden uit de schalen.

Boor een gat van 10 mm in de schaal die geen blok achterkant heeft en groef die met het draadeind. Duw de schaal met blok achterkant in het gaat en schroef hem vast via de gaten in de zijkant en dan kan je de bovenste schaal op en neer bewegen tot je de juiste afstand hebt waarin dus een kleine schuim stukje bijvoorbeeld er tussen zou moeten zweven.