Ondas sonoras podem fazer objetos levitar: É assim que as antigas civilizações conseguiram mover pedras enormes??

05/09/2022

Pesquisadores relatam que levitaram objetos com ondas sonoras e moveram esses objetos no ar, de acordo com um novo estudo.

Os cientistas usam ondas sonoras para suspender objetos no ar há décadas, mas o novo método, descrito na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, vai um grande passo além, permitindo que as pessoas manipulem objetos suspensos sem tocá-los.

Essa técnica de levitação pode ajudar a criar misturas químicas ultrapuras, sem contaminação, que podem ser úteis para a fabricação de células-tronco ou outros materiais biológicos.

Por mais de um século, os cientistas propuseram a ideia de usar a pressão das ondas sonoras para fazer os objetos flutuarem no ar. À medida que as ondas sonoras viajam, elas produzem mudanças na pressão do ar - esmagando algumas moléculas de ar e separando outras.

Ao colocar um objeto em um determinado ponto dentro de uma onda sonora, é possível neutralizar perfeitamente a força da gravidade com a força exercida pela onda sonora, permitindo que um objeto flutue naquele ponto.

Em trabalhos anteriores sobre sistemas de levitação, os pesquisadores usaram transdutores para produzir ondas sonoras e refletores para refletir as ondas de volta, criando assim ondas estacionárias.

"Uma onda estacionária é como quando você toca a corda de um violão", disse o coautor do estudo Daniele Foresti, engenheiro mecânico da ETH Zürich, na Suíça. "A corda está se movendo para cima e para baixo, mas há dois pontos onde ela está fixa."

Usando essas ondas estacionárias, os cientistas levitaram camundongos e pequenas gotas de líquido.

Mas então, a pesquisa parou.

A levitação acústica parecia ser mais um truque de salão do que uma ferramenta útil: só era poderosa o suficiente para levitar objetos relativamente pequenos; não podia levitar líquidos sem separá-los, e os objetos não podiam ser movidos.

Novo avanço

Foresti e seus colegas projetaram pequenos transdutores poderosos o suficiente para levitar objetos, mas pequenos o suficiente para serem embalados juntos.

Ao desligar lentamente um transdutor assim que seu vizinho está aumentando, o novo método cria um ponto de movimento ideal para levitação, permitindo que os cientistas movam um objeto no ar. Objetos longos e finos também podem ser levitados.

O novo sistema pode levantar objetos pesados e também fornece controle suficiente para que os líquidos possam ser misturados sem se dividir em muitas gotículas minúsculas, disse Foresti. Tudo pode ser controlado automaticamente.

O sistema explode ondas sonoras no que seria um nível de ruído ensurdecedor de 160 decibéis, quase tão alto quanto um jato decolando. Felizmente, as ondas sonoras no experimento operaram a 24 quilohertz, um pouco acima da faixa de audição normal para humanos.

No entanto, "se você tiver alguns cães por perto, eles não vão gostar nada", disse Foresti à LiveScience.

No momento, os objetos só podem ser movidos em uma dimensão, mas os pesquisadores esperam desenvolver um sistema que possa mover objetos em duas dimensões, disse Foresti.

O novo sistema é um grande avanço, tanto teoricamente quanto em termos de suas aplicações práticas, disse Yiannis Ventikos, pesquisador de fluidos da University College London que não esteve envolvido no estudo.

O novo método pode ser uma alternativa ao uso de uma pipeta para misturar fluidos em casos em que a contaminação é um problema, acrescentou. Por exemplo, a levitação acústica pode permitir aos pesquisadores marinar células-tronco em certas misturas químicas precisas, sem se preocupar com a contaminação da pipeta ou da bandeja usada.

Alguns estudiosos já argumentam a possibilidade de levitar grandes objetos pesando até mesmo varias toneladas. Isso levaria a civilização humana para um novo nivel tecnológico sem precedentes.

Fonte: Live Science