Los haces acústicos del tractor utilizan el poder del sonido para retener partículas en el aire y, a diferencia de la levitación magnética, pueden atrapar la mayoría de los sólidos o líquidos. Por primera vez, los ingenieros de la Universidad de Bristol han demostrado que es posible atrapar objetos de forma estable más grandes quela longitud de onda del sonido en un haz de tractor acústico. Este descubrimiento abre la puerta a la manipulación de cápsulas de drogas o implementos microquirúrgicos dentro del cuerpo. El transporte sin contenedores de muestras delicadas más grandes ahora también es una posibilidad y podría conducir a la levitación de humanos.
Los investigadores pensaron anteriormente que los haces acústicos del tractor se limitaban fundamentalmente a levitar objetos pequeños, ya que todos los intentos anteriores de atrapar partículas más grandes que la longitud de onda habían sido inestables, con objetos que giraban sin control. Esto se debe a que el campo de sonido giratorio transfiere parte de su movimiento giratorio alos objetos que los hacen orbitar más y más rápido hasta que son expulsados.
El nuevo enfoque, publicado en Cartas de revisión física hoy [lunes 22 de enero], utiliza vórtices acústicos que fluctúan rápidamente, que son similares a los tornados de sonido, hechos de una estructura similar a un tornado con un sonido fuerte que rodea un núcleo silencioso.
Los investigadores de Bristol descubrieron que la velocidad de rotación puede controlarse finamente cambiando rápidamente la dirección de torsión de los vórtices, esto estabiliza el haz del tractor. Luego pudieron aumentar el tamaño del núcleo silencioso permitiéndole sostener objetos más grandes.Trabajando con ondas ultrasónicas a un tono de 40 kHz, un tono similar al que solo los murciélagos pueden escuchar, los investigadores sostuvieron una esfera de poliestireno de dos centímetros en el haz del tractor. Esta esfera mide más de dos longitudes de onda acústicas y es la más grande atrapada hasta ahora.en un rayo tractor. La investigación sugiere que, en el futuro, objetos mucho más grandes podrían ser levitados de esta manera.
El Dr. Asier Marzo, autor principal del artículo del Departamento de Ingeniería Mecánica de Bristol, dijo: "Los investigadores acústicos habían estado frustrados por el límite de tamaño durante años, por lo que es satisfactorio encontrar una manera de superarlo. Creo que abre la puertaa muchas aplicaciones nuevas "
El Dr. Mihai Caleap, Investigador Asociado Senior, que desarrolló las simulaciones, explicó: "En el futuro, con más potencia acústica será posible sostener objetos aún más grandes. Esto solo se pensó que era posible usando tonos más bajos haciendo audible el experimentoy peligroso para los humanos "
Bruce Drinkwater, profesor de ultrasonidos del Departamento de Ingeniería Mecánica, que supervisó el trabajo, agregó: "Las vigas acústicas del tractor tienen un gran potencial en muchas aplicaciones. Estoy particularmente entusiasmado con la idea de líneas de producción sin contacto donde se ensamblan objetos delicadossin tocarlos "
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Materiales proporcionados por Universidad de Bristol . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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