Físicos conseguiram uma forma de levitar objetos usando somente o som

A levitação é o processo com o qual se consegue suspender um objeto, em uma posição estável e que contraria as forças da gravidade com forças exercidas sem contato com o objeto. Várias vezes, ela foi tida como um processo paranormal. No entanto, existem formas provadas por meio do método científico de se conseguir levitação. Como por exemplo, através de jatos de gás que impulsionam o objeto para cima ou para baixo.

A levitação parece ser uma coisa de filmes de ficção científica, como os skates voadores de “De volta para o futuro”, algo que foi prometido ser real no futuro. Mas estamos longe de carros voadores. Contudo, levitar outros objetos é possível de várias maneiras.

Como por exemplo, esse novo método desenvolvido recentemente que consegue levitar e manipular objetos minúsculos usando ondas sonoras. Tal método pode ser um grande passo para a tecnologia.

Levitação

Os engenheiros do Japão descobriram como pegar os objetos de superfícies reflexivas usando a levitação acústica. Por mais que eles ainda não consigam fazer isso de uma maneira confiável, ter alcançado esse avanço já ajuda a desbloquear todo um potencial da manipulação de objetos físicos usando apenas o som.

Vários campos de estudo podem se beneficiar com essa tecnologia de manipular os objetos sem tocá-los. Como por exemplo, a engenharia biomédica, a nanotecnologia e o desenvolvimento de produtos farmacêuticos. Já pode se fazer isso com uma tecnologia chamada pinça óptica. Ela usa lasers para gerar pressão de radiação o suficiente para que seja possível levitar e mover partículas muito pequenas.

As pinças acústicas utilizam a pressão gerada pelas ondas sonoras para conseguir mover as partículas. Elas têm um grande potencial de se tornarem ferramentas ainda mais poderosas. Isso porque podem ser usadas para manipular uma gama bem mais ampla de materiais de tamanhos maiores.

Tecnologia

Essa tecnologia foi descoberta, pela primeira vez, na década de 1980. Mas tem suas limitações que impedem que uma aplicação prática mais ampla seja realizada.

Agora, os engenheiros Shota Kondo e Kan Okubo, da Universidade Metropolitana de Tóquio, no Japão, descobriram como construir uma matriz acústica hemisférica que consegue levantar uma bola de poliestireno de três milímetros de uma superfície reflexiva.

“Nós propomos um conjunto de transdutores ultrassônicos hemisféricos multicanais para captação sem contato em um palco rígido com reflexão. A fase e a amplitude de cada canal são otimizadas usando o método de reprodução de som. Isso cria uma armadilha acústica apenas na posição desejada, e a captação pode ser realizada no palco rígido. Pelo que sabemos, este é o primeiro estudo para demonstrar captação sem contato usando esta abordagem”, escreveram os pesquisadores.

Processo

A técnica pensada por eles se baseia na divisão da matriz de transdutores em blocos. Isso é mais gerenciável do que tentar controlar os transdutores de maneira individual.

Depois de fazerem esse processo, os engenheiros usaram um filtro inverso para reproduzir sons baseados na forma da onda acústica. Dessa maneira, eles otimizaram a fase e a amplitude de cada canal do transdutor para que eles conseguissem produzir o campo acústico que queriam.

Através de simulações tridimensionais, se mostrou como e onde o campo estava sendo gerado usando essa técnica. E esse campo consegue se mover, e também se move em volta da partícula que está presa nele.

Os pesquisadores usaram a matriz para conseguir pegar seu isopor de uma superfície espelhada. Mas isso foi feito de uma forma pouco confiável. E às vezes a bola se espalhava pela pressão acústica ao invés de ficar presa nela.

Mesmo assim, essa descoberta é um passo à frente. E conseguir fazer a levitação de um objeto, mesmo que de forma não confiável, é uma certeza que os estudiosos vão prosseguir com suas pesquisas. “Em estudos futuros, se melhorará a robustez do método proposto para o uso prático de captação sem contato”, concluíram os pesquisadores.