重力の支配に抗って物体を浮遊させる行為に憧れを抱く方もいると思う。落合陽一さん率いるPixie Dustのプロジェクトに、音波を利用して空中でモノを操るスピーカーがあるが、見たことある方ならそこに魔法を感じたに違いない。

市販されているものには、浮遊するスピーカーなどもあるが、このような磁力を利用したプロダクトでは、浮遊対象にも細工する必要がある点で、ややガッカリだ。

そこで今回は、落合陽一さんのプロジェクトと同じく音波を利用した原理により、手軽に物体浮遊が体験できる（ものを動かしたりといった複雑な機能はない）キットをご紹介しよう。

・超音波による空気分子の振動を利用

Mekerfabsにて販売されているキットは、向き合った装置から超音波を発生させ、空気分子の振動を利用して物体を支えるシステムだ。

通常の音波は波形が進行するのに対し、双方向からの音波を重ね合わせることで、その場で波形が振動しているようにみえる「定在波」ができる。

波形の中心軸上には、動きのないようにみえる「節」があり、ここにものを置くと空間の定位置に保持される仕組み。

上下36対の振動子によって定在波を作り出すことで、中心軸に向かって力を集中させ、浮遊物体が横にずれるのを防いでいる。

・Arduino Nanoから浮遊物体の位置を調整

このキットは、素材を分離するための装置「TinyLev」の作成に関する論文をベースにしたものだ。TinyLevは、約4mmまでの軽い物体を持ち上げることができるという。

これを応用したキットはArduino Nanoと、振動子に電流を流すモータードライバーで構成されていて、Arduino Nanoが供給するシグナルのタイミングにより、モータードライバーを制御する。また、Arduino Nanoからのシグナルの調整で浮遊物体の垂直位置も変えられるという。

振動子を配線してキットを組み立てたら、Arduino Nanoに制御ソフトをインストール。うまくできれば木片や水滴、アリなどを浮かせることができる。興味のある方はMekerfabsからキットを70ドル（約7600円） + 送料約25ドル（約2700円）で購入し、ぜひ物体浮遊にチャレンジしていただきたい。

参照元：How to Make Things Float With Ultrasound/IEEE Spectrum
Acoustic Levitator/Mekerfabs