El haz tractor acústico más potente del mundo, ¿primer paso para uno capaz de hacer levitar personas?

Los haces tractores acústicos utilizan el poder vibratorio del sonido para mantener partículas en el aire, y a diferencia de la levitación magnética, pueden sujetar partículas hechas de casi cualquier tipo de materia sólida o líquida. Por vez primera, unos ingenieros han mostrado que es posible atrapar de forma estable objetos más grandes que la longitud de onda del sonido en un haz tractor acústico. Este descubrimiento abre la puerta a la manipulación, mediante haces tractores acústicos, de cápsulas de fármacos o de instrumentos microquirúrgicos dentro del cuerpo. El transporte de muestras delicadas y más grandes, sin contenedor, desde el punto de extracción a un dispositivo de análisis fuera del cuerpo, se convierte también ahora en una posibilidad y a partir de ahí se abre incluso la posibilidad de lograr hacer levitar a personas.

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Hasta ahora, en la comunidad científica se tendía a creer que los haces tractores acústicos siempre estarían limitados a hacer levitar objetos pequeños, ya que todos los intentos previos de atrapar partículas mayores que la longitud de onda habían resultado ser inestables, con los objetos girando de manera incontrolable. Esto se debe a que un campo sonoro giratorio transfiere parte de su movimiento rotatorio a los objetos, ocasionando que giren más y más rápido hasta que son eyectados.

El nuevo método, obra del equipo de Asier Marzo, de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, se basa en utilizar vórtices acústicos de fluctuación rápida, algo parecido a tornados de sonido, hechos de una estructura parecida a un torbellino en la que el sonido rodea a un núcleo silencioso.

Una partícula de poliestireno extruido of 1,6 cm atrapada en el centro de un generador ultrasónico de vórtices virtuales de 40 kHz. (Foto: University of Bristol)

Marzo y sus colegas descubrieron que el ritmo de rotación se puede controlar de forma precisa mediante el cambio rápido de la dirección del movimiento de giro de los vórtices, lo cual estabiliza al haz tractor. Consiguieron incrementar el tamaño del núcleo silencioso, permitiéndole sujetar objetos más grandes. Trabajando con ondas ultrasónicas con un tono de 40 kHz, parecido al que solo los murciélagos pueden oír, los investigadores mantuvieron a una esfera de poliestireno de dos centímetros en el haz tractor. Esta esfera mide más de dos longitudes de onda acústica de tamaño, y es la mayor atrapada hasta la fecha en un haz tractor. Los resultados de la investigación sugieren que en el futuro se podrán hacer levitar de esta forma objetos mucho más grandes.

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