Ein dünner Wasserstrahl fließt durch ein Labor in Helsinki, waagerecht in einer geraden Linie, als liefe er durch ein Rohr. Nur gibt es kein Rohr. Rund 5 cm vom Strahl entfernt umschließt ihn ein Zylinder, dessen Innenseite mit Hunderten winziger Lautsprecher besetzt ist. Doch zu hören ist nichts. Das Wasser fließt einfach weiter, ohne zu tropfen, ohne sich zu krümmen, ohne irgendetwas zu berühren.
„Von allen Versuchsaufbauten, die ich gesehen habe, kommt dieser der Magie am nächsten”, erklärt Ari Salmi, Professor für Elektronik an der Universität Helsinki, der die Entwicklung geleitet hat. Hinter dem Zauber steckt Ultraschall: Die 256 Lautsprecher senden Schallwellen mit rund 40 kHz aus, zu hoch für das menschliche Ohr, aber kräftig genug, um den Strahl von allen Seiten in der Spur zu halten.
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Was die Forscher in Helsinki gebaut haben
- Entwickelt hat die wandlose Röhre das Electronics Research Laboratory der Universität Helsinki, zusammen mit Forschern der Öffentlichen Universität Navarra in Spanien und der University of Michigan.
- Die Universität stellte den Prototyp am 20. Oktober 2026 vor, die Studie dazu erschien in der Fachzeitschrift PNAS.
- Der Postdoktorand Dmitry Nikolaev hat das Projekt geleitet.
Die Ultraschall-Röhre führt nicht nur Flüssigkeiten, sondern leitet nach Angaben der Universität auch Gase, Pulver und Plasma. Sogar eine elektrische Entladung lässt sich auf einer vorgegebenen Bahn durch sie hindurchführen.
Der Prototyp ist nur 8 cm lang, kürzer als sein eigener Durchmesser, und zieht rund 50 W aus der Steckdose. Das ist ungefähr so viel, wie eine alte Glühbirne verbraucht. Mehrere Module ließen sich laut Nikolaev problemlos hintereinanderschalten. So wäre theoretisch eine Röhre in jeder gewünschten Länge möglich. Bislang hat das Team aber nur das eine gebaut.
Übrigens ist die Röhre flexible: Sie lässt sich im laufenden Betrieb umlenken. Wer die Ansteuerung der Lautsprecher ändert, biegt sie in eine neue Richtung, während das Material weiterfließt.
Wie kann Schall ein Rohr ersetzen?
Jede Schallwelle erzeugt Druckschwankungen und transportiert so gewissermaßen Druck. Im Alltag ist er extrem gering, ein normales Gespräch bewegt nicht einmal ein Staubkorn. Die Lautsprecher in Helsinki arbeiten jedoch mit Ultraschall von hoher Intensität, und wenn sich Wellen aus 256 Richtungen überlagern, addieren sie sich an manchen Stellen zu starkem Druck und löschen sich an anderen gegenseitig aus.
Zwischen diesen Zonen wirkt eine Kraft, die Tropfen, Körner oder Staubteilchen in der Luft aus den lauten Bereichen in die stillen drückt und sie dort hält. Gase verhalten sich im Schallfeld anders, weshalb das Team für jeden Stoff eine eigene Feldform berechnet.
Mit dieser Technik, der akustischen Levitation, lassen Forscher seit Jahren einzelne Wassertropfen oder Styroporkügelchen schweben. Die Lautsprecher der Röhre lassen sich nun einzeln ansteuern.
Akustische Levitation im Einsatz
Die Software der Lautsprecher berechnet die Signale so, dass die stille Zone kein Punkt ist, sondern ein Kanal: ein Schlauch aus Schalldruck mit ruhigem Kern in der Mitte. Was in den Kern gerät, bleibt darin und fließt entlang der Achse weiter. Ändert die Software die Signale, bewegt sich die unsichtbare Wand, und die Röhre biegt sich in eine neue Richtung.
„Der Transport eines Feststoffs braucht eine andere Feldkonfiguration als der von Flüssigkeiten oder Gasen”, erklärt Nikolaev. Die Schallintensität im Kern des Geräts vergleicht er mit anhaltendem Gewehrfeuer direkt neben dem Ohr, allerdings in einer Tonhöhe, die Menschen nicht hören. Hunde dürften sie bemerken.
Wozu eine Röhre ohne Wände gut sein könnte
Die Idee kam den Forschern tatsächlich auch beim Abendspaziergang mit dem Hund. Vier Jahre ist das her. Salmis Gruppe hatte damals ein Gerät entwickelt, das die Innenwände von Rohren mit Ultraschall reinigt. Beim Mittagessen mit einem Kollegen fiel der Satz, am praktischsten wäre ein Rohr, an dem gar nichts haften kann. Auf dem Spaziergang kam Salmi dann auf den Gedanken, die Wand selbst aus Schall zu bauen.
Der Weg vom Einfall zum funktionierenden Prototyp führte laut Universität über jahrelanges Ausprobieren, bis die Lautsprecher so zusammenspielten, dass sich die Röhre überhaupt formte. Die Anwendungen, die die Forscher nennen, folgen alle derselben Logik: Wo keine Wand ist, kann auch nichts an ihr kleben, sie zerfressen oder von ihr verunreinigt werden.
- Zähe oder ätzende Flüssigkeiten, die gewöhnliche Leitungen verstopfen oder angreifen
- Empfindliche Substanzen etwa aus der Pharmazie, die mit keiner Oberfläche in Kontakt kommen dürfen.
- Weil sich die Röhre im Betrieb umlenken lässt, könnte sie Flüssigkeit außerdem auf Zuruf an ein anderes Ziel leiten und sie dort tropfenweise abgeben.
Dass Ultraschall nicht nur Materie führt, hatte dieselbe Gruppe bereits Anfang 2025 gezeigt: Damals lenkten Forscher aus Spanien, Finnland und Kanada erstmals elektrische Funken mit Schallwellen, quasi als unsichtbarer Stromleiter. Die neue Röhre kann auch das.
Bis daraus eine Produktionsanlage wird, könnte es allerdings noch dauern. Eine 8 cm lange Röhre bei 50 W würde hochgerechnet bedeuten, dass eine Leitung von einigen Metern die Leistung eines ganzen Heizlüfters bräuchte. Und über möglichen Durchsatz oder Strahldicke macht die Universität bislang keine Angaben.
Quellen
- Universität Helsinki, Pressemitteilung vom 20.10.2026: „Ultrasound creates a tube that guides matter through the air“ (helsinki.fi, URL einsetzen)
- D. Nikolaev, D. Iablonskyi, A. Martinez-Marchese, M. Sirkka, M. Aldea, C. Okwudire, E. Hæggström, A. Marzo, A. Salmi: „Contactless continuous guidance of matter in its main states using curved elongated Bessel-like acoustic fields“, PNAS 2026 (DOI einsetzen)
- Universität Helsinki, Meldung vom 3.2.2025: „Making an invisible electric wire: guiding electricity with sound“ (Studie in Science Advances, mit UPNA und University of Waterloo)
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