La fel ca-n Harry Potter, cercetătorii pot face obiectele să leviteze cu ajutorul sunetelor (VIDEO)

Oamenii de ştiinţă au mai folosit undele sonore pentru a suspenda obiectele în aer, însă noua metodă este mult mai sofisticată, permiţând oamenilor să manipuleze obiectele suspendate fără a le atinge. Această tehnică de levitaţie ar putea ajuta cercetătorii să creeze amestecuri chimice ultrapure, fără contaminare, care s-ar putea dovedi utile în conceperea de celule stem şi a altor materiale biologice.

Cercetătorii au levitat picături de apă, granule de cafea, fragmente de polistiren şi chiar o scobitoare. Dispozitivul de levitaţie acustică ce a fost conceput de oamenii de ştiinţă de la Institutul Elveţian Federal de Tehnologie ETH din Zurich este primul astfel de aparat capabil să gestioneze mai multe obiecte simultan.

• Confirmat științific! De ce este bine să încălzim mâncarea pentru pisici?
• Anotimpurile nu mai respectă calendarul. Ce arată un nou studiu?

De regulă, tehnicile de levitaţie se folosesc de electromagnetism (spre exemplu, oamenii de ştiinţă au folosit cu succes forţele magnetice pentru a levita broaşte). Cercetătorii ştiu de mult timp că undele acustice pot fi folosite la rândul lor pentru a controcara gravitaţia, însă până acum această informaţie nu avea utilitate practică, deoarece nu putea fi folosită decât pentru a ţine un obiect în loc.

Pentru a putea folosi undele sonore pentru a deplasa şi manipula obiectele ridicate în aer, Dimos Poulikakos, un inginer de la ETH, a construit alături de colegii săi o platformă generatoare de sunete folosind cristale piezoelectrice, care se contractă şi dilată în funcţie de voltajul aplicat. Fiecare platformă are dimensiuni similare celor unei unghii de la degetul mic al unei mâini.

Platformele emit unde acustice care se deplasează în sus până când ajung la suprafaţa situată deasupra, de unde se reflectă înapoi. Atunci când undele reflectate se întâlnesc cu cele ce pornesc de jos, cele două se „anulează” reciproc la jumătate, în zonele numite „puncte nodale”. Obiectele situate acolo rămân blocate datorită presiunii undelor sonore provenite din ambele direcţii.

O picătură de lichid levitează între platformele ce emit sunete (jos) şi suprafaţa de sus ce reflectă sunetele    (Foto: Dimos Poulikakos)

Prin ajustarea poziţiilor punctelor nodale, cercetătorii pot deplasa obiectele între platforme. Aceste platforme pot fi aranjate în moduri diferite pentru a servi la diferite experimente. Într-una din demonstraţiile efectuate de cercetători, aceştia au unit două picături introduse în locaţii diferite şi au mutat picătura rezultată către o a treia locaţie.

Acest sistem ar putea fi folosit pentru a combina reactivi chimici fără contaminarea ce poate rezulta din contactul cu suprafaţa unui container. Undele sonore sunt deja folosite în industria farmaceutică pentru a obţine rezultate precise în urma analizării medicamentelor. Cu toate acestea, metoda concepută de Poulikakos este prima care oferă posibilitatea de a controla cu precizie mai multe obiecte simultan.

Poulikakos sugerează că sistemul ar putea fi folosit pentru a încerca în condiţii de siguranţă reacţii chimice periculoase. „Ne-am amuzat demonstrând această idee prin crearea unei coliziuni între o bucată de sodiu şi nişte apă – evident, o reacţie agresivă”, a comentat cercetătorul.

Peter Christianen, un fizician care foloseşte levitaţia electromagnetică în cadrul Universităţii Radboud din Nijmegen, Olanda, afirmă că este impresionat de invenţia cercetătorilor elveţieni. „Îmi place foarte mult, este o platformă foarte versatilă – aproape orice doreşti să manipulezi, poţi manipula”.

Surse: LiveScience, Nature