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Ondas sonoras levitam e movimentam objetos

Em um laboratório na Suíça é possível observar gotículas de água, grãos de café e até um palito de dente voando — tudo graças a ondas sonoras.

O aparelho que faz a levitação acústica no laboratório de Dimos Poulikakos é o primeiro do gênero a manejar vários objetos ao mesmo tempo, de acordo com o periódico Proceedings of the National Academy of Sciences. Tipicamente, as técnicas de levitação usam o eletromagnetismo apesar de sabermos há muito tempo que as ondas sonoras podem ser aproveitadas para tal fim. Porém, o método de ondas sonoras vinha sendo usado apenas para manter um único objeto pairando.

A inovação da equipe de Poulikakos, engenheiro mecânico do Federal Institute of Technology, em Zurique, consistiu em construir plataformas de emissão sonora feitas de cristais piezoelétricos, que se retraem e esticam dependendo da voltagem aplicada sobre eles. Dessa forma, conseguem mover os objetos levitados.

Levitação acústica
Uma gotícula é levitada no espaço entre as plataformas de emissão sonora (abaixo) e a superfície refletora (acima). Foto: Dimos Poulikakos.

Funciona assim: as plataformas emitem ondas sonoras que se propagam para cima até que atingem uma superfície refletora, e então são rebatidas para baixo. Quando as ondas refletidas se sobrepõem às que estão se propagando para cima, ambas se cancelam em regiões específicas de interferência destrutiva; os objetos localizados nestas regiões ficam em situação estacionária por conta da pressão que vem das ondas de ambas as direções.  Os pesquisadores podem mover os objetos ajustando a posição das regiões de interferência destrutiva.

As aplicações práticas da invenção incluem reações químicas sem a contaminação que poderia surgir do contato entre os reagentes e um recipiente, como já é feito na indústria farmacêutica em exames toxicológicos. No entanto, o sistema de Poulikakos oferece em primeira mão a possibilidade de manipular diversos itens simultaneamente.

Outra aplicação está na manipulação segura de reações químicas potencialmente perigosas. “Nós nos divertimos demonstrando a ideia colidindo uma massa de sódio com água, o que é obviamente uma reação agressiva”, disse o cientista sobre o vídeo acessível no começo deste post.

Fonte: Nature

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One comment on “Ondas sonoras levitam e movimentam objetos

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