Cientistas da Universidade de Bristol, no Reino Unido, provaram pela primeira vez que é possível conter e sustentar com estabilidade objetos maiores do que o comprimento de onda acústico num raio trator sonoro.
Até ao momento, acreditava-se que era impossível conter com estabilidade objetos maiores do que o comprimento de onda do som num raio trator sonoro – permitindo, por exemplo, a levitação de grandes objectos… ou pessoas.
Os raios tratores, que recentemente deixaram de ser ficção científica, são raios misteriosos que podem agarrar e levantar objetos. O conceito tem sido usado principalmente por escritores de ficção científica e foi popularizado em séries como Star Trek, mas desde que foi imaginado, tem fascinado cientistas e engenheiros.
Em tentativas anteriores, os cientistas prenderam partículas maiores do que o comprimento de onda, mas tiveram resultados instáveis: os objetos não se mantinham sólidos, pelo contrário, giravam descontroladamente. Isto acontece devido ao campo de som rotativo, que transfere alguns dos seus movimentos para os objetos.
Ao contrário da levitação magnética, a levitação acústica pode sustentar a maioria dos objetos sólidos e líquidos. Esta é a conclusão de um estudo, publicado na Physical Review Letters, por cientistas da Universidade de Bristol, no Reino Unido.
Segundo o ScienceAlert, este estudo descreve a nova técnica, que cria uma estrutura semelhante a um tornado. Os cientistas descobriram que, quando mudam a direção dos vórtices acústicos – que flutuam rapidamente – podem controlar a taxa de rotação e estabilizar o feixe do trator.
Uma vez que o feixe estabiliza, a equipa de cientistas consegue aumentar o tamanho do núcleo silencioso no centro do chamado “furacão sonoro”, permitindo que seja capaz de segurar objetos maiores.
Levitar humanos
Os engenheiros usaram ondas ultrassónicas de 40kHz – som semelhante ao que apenas os morcegos conseguem ouvir – para formar os vórtices acústicos. O núcleo silencioso da estrutura foi capaz de manter uma esfera de dois centímetros feita de um polímero sintético, o poliestireno.
A esfera de dois centímetros é mais do que duas vezes o tamanho dos comprimentos de onda sonoros, tornando-o o maior objeto que foi alguma vez segurado de forma estável num feixe de trator, até o momento.
“Raios tratores sonoros têm um enorme potencial para enumeras aplicações“, afirmou, em comunicado à imprensa, o supervisor da pesquisa, Bruce Drinkwater, professor de ultrassónica do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Bristol.
Um exemplo desse tipo de aplicação é a manipulação sem contacto de cápsulas de medicamentos ou implantes micro-cirúrgicos. Embora ainda não seja possível, os cientistas acreditam que no futuro será possível segurar objetos ainda maiores, nomeadamente seres humanos.
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