La levitación de seres humanos, cada vez más cerca
Un equipo de científicos ha logrado levitar de forma estable pequeños objetos.
De la ciencia ficción a la realidad. Un equipo de investigadores de la Universidad de Bristol (Reino Unido) junto al ingeniero informático español Asier Marzo, han utilizado el rayo tractor acústico más potente del mundo demostrando que es posible contener de manera estable objetos de una longitud de onda superior a la del sonido.Este tractor de rayos sónicos abre la puerta a la posible levitación de otros objetos mucho más pesados e incluso de seres humanos.
La clave para superar los anteriores obstáculos que hacían que los objetos se volvieran inestables, girando tan rápido e incontrolablemente que eran expulsados del radio de acción del rayo tractor acústico, ha sido el empleo de vórtices acústicos que fluctúan rápidamente. De esta manera, ha sido posible controlar la velocidad de rotación de los objetos con gran precisión cambiando rápidamente la dirección de torsión de los vórtices, efecto que estabiliza el rayo tractor.
En otras palabras, los científicos han sido capaces de levitar objetos notablemente más grandes de lo que alguna vez fue posible anteriormente.
Los rayos de tractor acústico usan sonido, o más específicamente ondas de sonido, para mantener las partículas en el aire. A diferencia de la levitación magnética, la levitación acústica tiende a funcionar mejor para el manejo de líquidos y sólidos.
El estudio describe la nueva técnica, que crea una estructura similar a un tornado que es extremadamente ruidosa pero tiene un núcleo silencioso.
Los investigadores descubrieron que cuando cambiaban la dirección de los vórtices acústicos de rápida fluctuación que componen esta estructura, podían controlar la velocidad de rotación y estabilizar el rayo tractor. Estabilizándolo pudieron contener objetos más grandes.
"Los investigadores acústicos se han sentido frustrados por el límite de tamaño durante años, por lo que es satisfactorio encontrar la manera de superarlo", explica Asier Marzo, líder del trabajo a la revista Physical Review Letters que recoge el estudio.
En la demostración detallada en el estudio, los investigadores utilizaron ondas ultrasónicas a un paso de 40 kHz para formar los vórtices acústicos. El núcleo silencioso de la estructura podía contener una esfera de dos centímetros hecha de un polímero sintético, convirtiéndose en el objeto más grande que se ha mantenido de manera estable en un rayo tractor hasta el momento.
Aplicaciones prácticas
Dispositivos médicos, como cápsulas de medicamentos o instrumentos microquirúrgicos, sería una de las aplicaciones interesantes de este avance.
El investigador Bruce Drinkwater, que supervisa el trabajo, añadió que los rayos de tractor acústico tienen un increíble potencial en muchas aplicaciones, ya que permiten líneas de producción sin contacto donde se ensamblan objetos delicados sin necesidad de tocarlos.
Y en el futuro, con más acústica, sería posible sostener objetos aún más grandes como una persona.
Referencia: Asier Marzo, Mihai Caleap, and Bruce W. Drinkwater: Acoustic virtual vortices with tunable orbital angular momentum for trapping of Mie particles. Physical Review Letters 2018 DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.044301
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El rayo tractor acústico más poderoso hasta el momento
