Marco Andrady e Juliu Adamovski da Universidade de São Paulo (Brasil) e Anna Bernasso da Heriot-Watt University em Edimburgo (Escócia) conduziram um experimento de levitação acústica. Eles conseguiram pendurar uma bola de espuma com um diâmetro de 50 milímetros no ar. Os cientistas apresentaram os resultados da pesquisa na revista Applied Physics Letters.
Peixe voador
Para "suspensão" usamos ondas ultrassônicas, que o ouvido humano geralmente não consegue ouvir. Antes, dessa forma, os pesquisadores já obrigavam a levitar pequenas gotas de matéria, bem como objetos "não padronizados" como fios e planos bidimensionais.
Em 2006, funcionários do Departamento de Física Aplicada da China Northwestern Polytechnic University conduziram repetidamente experimentos de levitação.
O gerente de projeto Wen Jun Xie começou com irídio e grânulos de mercúrio líquido. O ultrassom direcional neutralizou a gravidade e as bolas dispararam para cima. Isso poderia ter aplicação na indústria farmacêutica: afinal, sabe-se que às vezes as substâncias interagem com os recipientes em que são colocadas. Por que não inventar uma bola "voadora" que não toque as paredes da embarcação?
E então Wen Jun Xie se perguntou o que aconteceria se um ser vivo fosse colocado no campo de um emissor ultrassônico? No decorrer do experimento, vários pequenos animais foram colocados sob o emissor, criando vibrações de ar com um comprimento de onda de cerca de 20 milímetros, usando uma pinça: formigas, aranhas, besouros, abelhas, girinos e pequenos peixes. Alguns animais tentaram escapar, mas falharam, pois o ultrassom os pressionou. Mas sob a influência de vibrações, eles "pularam" e ficaram suspensos no ar … A maioria dos sujeitos resistiu aos 30 minutos inteiros dessa "tortura". Em geral, suportaram o procedimento normalmente, exceto que os peixes não se sentiam bem por falta de água. Além disso, os pesquisadores conseguiram remover os alevinos dos ovos na zona do campo ultrassônico. Wen Jun Xie afirmou,que os resultados do experimento podem contribuir para importantes descobertas no campo da biologia.
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Tamanhos grandes
Agora, um grupo de cientistas do Brasil e da Escócia conseguiu pela primeira vez demonstrar a levitação de um objeto maior que o comprimento de uma onda sonora (14 milímetros). “A levitação acústica de pequenos objetos nos nós de pressão de uma onda estacionária é bastante conhecida”, comentou um dos autores do artigo, Marco Andrade. “Porém, o tamanho máximo de partícula que pode ser levado a levitar dessa forma é um quarto do comprimento de onda, ou seja, apenas quatro milímetros”, explica Marco Andrade. "Em nosso artigo, mostramos que uma combinação de emissores ultrassônicos pode levantar um objeto muito maior no ar."
Tentativas de fazer levitar objetos planos de tamanho considerável já foram feitas no passado por outros especialistas. Mas então eles só conseguiram criar o efeito de pressão vertical, e os pesquisadores foram forçados a picar objetos na agulha para que não voassem literalmente para longe …
Marco Andrade e sua equipe forçaram o objeto levitando a uma posição estável sem quaisquer medidas adicionais. Os engenheiros construíram um sistema "tripé" de transdutores ultrassônicos para fornecer pressão vertical e lateral. O ângulo de inclinação e o número podem ser alterados. Mas a essência é a mesma: uma onda sonora estacionária é criada entre a bola e os emissores, que eleva o objeto no ar. A força de levantamento do ultrassom é tal que a bola voa a uma altura de sete milímetros (essa distância é aproximadamente metade do comprimento da onda sonora).
O escopo do aplicativo é o espaço
Segundo os desenvolvedores, é teoricamente possível fazer "voar" objetos das mais variadas formas e tamanhos e, além disso, mudar de posição no ar.
Se a tecnologia da levitação acústica for dominada, isso, segundo os cientistas, permitirá trabalhar com sucesso com materiais e líquidos quentes, por exemplo, em condições de microgravidade espacial. Visto que em órbita as gotículas de matéria, devido à tensão superficial, adquirem tamanhos maiores do que temos na Terra, é necessário primeiro "praticar" em "espécimes" maiores …
