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Los rayos tractores, no hace mucho tiempo un elemento básico de la ciencia ficción, han dado el salto a la realidad. Anteriormente, los científicos usaban ondas acústicas para hacer levitar objetos mágicamente, pero solo si estos eran muy pequeños. Ahora, un nuevo avance informado por investigadores británicos abre la puerta para levitar objetos mucho más grandes, tal vez incluso humanos algún día.

engañando a la gravedad

Hay un par de formas de atrapar objetos en el aire, esencialmente haciéndolos levitar. Los trenes de levitación magnética, por ejemplo, literalmente flotan en las vías del tren gracias a potentes electroimanes. También existen métodos ópticos (láseres) e incluso levitación térmica que explota una diferencia de temperatura para levantar partículas. Sin embargo, los científicos han descubierto que el uso de ondas acústicas es más atractivo, ya que se pueden captar elementos no metálicos, ya sean líquidos o sólidos, y el resultado puede ser bastante impresionante.

Crédito: Youtube / Más inteligente cada día.

La forma en que funciona la levitación acústica es lanzando ondas ultrasónicas desde un transductor, que rebotan en un reflector. La interacción entre las compresiones rebotadas crea una onda estacionaria que se desplaza hacia adelante y hacia atrás o vibra en segmentos en lugar de viajar de un lugar a otro. Esencialmente, la onda estacionaria cancela la gravedad y el objeto entre el transductor y el reflector parece flotar.

Crédito: levitación sónica.

El problema con la levitación acústica es que investigaciones anteriores siempre habían encontrado que el tamaño del objeto estaba limitado por el tamaño de la longitud de onda del sonido utilizado. Pero ahora los investigadores de la Universidad de Bristol pueden tener una forma de superar esta limitación.

Los investigadores acústicos se han sentido frustrados por el límite de tamaño durante años, por lo que es satisfactorio encontrar una manera de superarlo. Creo que abre la puerta a muchas aplicaciones nuevas, dijo en un comunicado Asier Marzo del Departamento de Ingeniería Mecánica de Bristol.

Anteriormente, cuando los científicos intentaban levitar acústicamente objetos más grandes, estos se volvían inestables y giraban sin control, en lugar de flotar, hasta que finalmente eran expulsados ​​como escombros en un tornado. Bajando la frecuencia de la onda acústica a rangos audibles (por debajo de 20kHz), es posible hacer levitar objetos más grandes ya que la longitud de onda aumenta. Sin embargo, esto también puede volverse peligroso para los humanos cuyos oídos ahora estarían expuestos a los tonos más bajos.

Escribiendo en Physical Review Letters, los investigadores demostraron cuán rápidamente se pueden controlar los vórtices acústicos fluctuantes o los tornados de sonido cambiando la dirección de torsión de los vórtices, estabilizando así el rayo tractor. Usando este enfoque, el equipo disparó ondas ultrasónicas en un tono de 40 kHz, lo que permitió que el rayo tractor suspendiera una esfera de poliestireno de 2 cm en el aire. Puede que no parezca mucho, pero este es ahora el objeto más grande jamás levitado.

Además de ser increíblemente geniales, las aplicaciones incluyen el control sin contacto de cápsulas de medicamentos o implementos microquirúrgicos dentro del cuerpo humano. El control sin contacto es particularmente emocionante ya que significa que ahora los objetos frágiles se pueden ensamblar sin tocarlos. Además, los investigadores dicen que pueden usar este método para hacer levitar objetos aún más grandes, tal vez incluso humanos.

En el futuro, con más potencia acústica será posible sostener objetos aún más grandes, dijo el investigador asociado senior Mihai Caleap.

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