Engenheiros japoneses descobriram uma forma de fazer pequenos objectos levitar usando apenas ondas sonoras, o que pode ser um passo importante para a tecnologia.
A engenharia biomédica, o desenvolvimento de farmacêuticos e a nanotecnologia podem vir a beneficiar com esta nova descoberta. Já era possível fazer objectos levitar com as pinças ópticas, que usam lasers para gerar radiação suficiente para mover e levantar partículas extremamente pequenas.
Mas as pinças acústicas, que foram descobertas nos anos 80, têm potencial para manipular muitos mais materiais e de tamanhos maiores que cheguem até à escala dos milímetros. Com as pinças acústicas, o movimento das partículas é feito usando a pressão gerada com ondas sonoras.
No entanto, as pinças acústicas têm muitas limitações, como a necessidade de se ter uma “armadilha” confiável feita de ondas sonoras. Tem também de se evitar a proximidade de superfícies que reflectem o som, já que isso complica o campo sonoro.
A armadilha sonora pode ser criada com matrizes hemisféricas de transdutores acústicos, mas controlá-las é difícil, visto ser necessário criar o campo sonoro perfeito para levantar um objecto e afastá-lo dos transdutores.
Mas os engenheiros Shota Kondo e Kan Okubo, da Universidade Metropolitana do Japão, conseguiram construir uma matriz hemisférica acústica que consegue levantar uma bola de esferovite de três milímetros de uma superfície reflectora. O estudo foi publicado no Japanese Journal of Applied Physics em Junho.
Shota Kondo, Kan Okubo et al
“A fase e a amplitude de cada canal são optimizadas usando o método de reprodução de som. Isto cria uma armadilha acústica apenas na posição desejada, e o levantamento pode assim ser realizado no estado rígido. Daquilo que conhecemos, este é o primeiro estudo a demonstrar levantamento sem contacto usando esta abordagem“, lê-se no estudo.
Simulações 3D mostraram como e onde o campo estava a ser gerado. O campo pode ser movido, o que consequentemente leva a que a partícula lá presa também se mexa. Os investigadores conseguiram assim levantar um bola de esferovite a partir de uma superfície espelhada de forma instável, pois a bola dispersava-se da pressão acústica em vez de ficar presa.
Apesar desta instabilidade, o trabalho é um passo em frente nesta área, visto que é a primeira vez que se consegue fazer o levantamento de uma superfície reflectora. Os engenheiros acreditam que em “estudos futuros” a “robustez do método proposto vai ser melhorada para o uso práctico do levantamento sem contacto“.
https://zap.aeiou.pt/levitar-objectos-com-armadilha-acustica-420433
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