Anonim

El nuevo dispositivo de levitación acústica se desalinea para expandir las aplicaciones potenciales

Física

Ben Coxworth

7 de enero de 2015

3 imágenes

Levitador acústico no resonante de la Universidad de São Paulo

Los levitadores acústicos ya son dispositivos bastante intrigantes, ya que usan ondas de sonido opuestas para suspender pequeños objetos en el aire. Ahora, sin embargo, los científicos de la Universidad de São Paulo de Brasil han creado lo que dicen es un mejor levitador acústico. Es menos delicado acerca de la orientación exacta de sus componentes, lo que lo hace más factible para su uso en aplicaciones prácticas.

En un levitador acústico típico, las ondas de ultrasonido generadas por un transductor viajan hacia abajo a un reflector cóncavo ubicado a una corta distancia. Las ondas reflejadas viajan posteriormente hacia el transductor. A medio camino entre el transductor y el reflector, sin embargo, las ondas reflejadas que se desplazan hacia arriba se encuentran con las ondas recién emitidas que viajan hacia abajo (en algunos casos, se usan dos transductores en lugar de un transductor y un reflector).

El punto en el que las ondas interfieren entre sí se conoce como una onda estacionaria, y la presión creada en ese punto es suficiente para mantener objetos pequeños y ligeros en su lugar, como gotas de líquido o incluso pequeños pedazos de cartílago en crecimiento.

Por lo general, el transductor y el reflector deben estar perfectamente alineados y separados a una distancia precisa, de lo contrario las ondas de sonido no resonarán correctamente y la onda estacionaria colapsará. La geometría única del dispositivo de São Paulo, sin embargo, le permite operar como un levitador acústico no resonante. Esto significa que tanto la alineación como la distancia entre sus dos componentes principales se pueden cambiar, incluso mientras se suspende un objeto, sin crear ningún problema. Además, al cambiar la orientación del reflector, el objeto flotante se puede mover en el aire.

El dispositivo en acción (izquierda) y un patrón de onda estacionaria simulada (derecha)

Hasta ahora, el dispositivo solo se ha utilizado para suspender esferas de poliestireno de 3 mm. Sin embargo, se espera que una vez más desarrollado, se pueda utilizar para levitar artículos más grandes, como materiales peligrosos, productos farmacéuticos u otras cosas que sería mejor dejar sin tocar.

También podría ser útil en el campo de la fabricación. "Las fábricas modernas tienen cientos de robots para mover partes de un lugar a otro", dijo el líder del proyecto, Marco Aurélio Brizzotti Andrade. "¿Por qué no intentar hacer lo mismo sin tocar las partes que se van a transportar?"

Un artículo sobre la investigación fue publicado recientemente en la revista Applied Physics Letters .

Fuente: Instituto Americano de Física

Levitador acústico no resonante de la Universidad de São Paulo

Hasta ahora, el dispositivo solo se ha utilizado para suspender esferas de poliestireno de 3 mm.

El dispositivo en acción (izquierda) y un patrón de onda estacionaria simulada (derecha)

Recomendado La Elección Del Editor