Al estilo de las películas de ciencia ficción, un equipo de ingenieros de la Universidad de Bristol han utilizado el rayo tractor acústico más potente del mundo para demostrar que es posible hacer levitar objetos de manera estable, según informa EurekAlert.

Es decir, los investigadores han logrado hacerlevitar objetos notablemente más grandes de lo que alguna vez fue posible antes; una hazaña que teóricamente abre la posibilidad de hacer levitar humanos.

Los rayos de tractor acústico usan sonido, o más específicamente ondas de sonido, para mantener las partículas en el aire. Mientras que la levitación magnética también existe, la levitación acústica tiende a funcionar mejor para el manejo de líquidos y sólidos.

Anteriormente se creía que los rayos de tractores acústicos se limitaban a levitar objetos relativamente pequeños; solo aquellos aproximadamente del mismo tamaño que una longitud de onda del sonido.

El concepto de un rayo tractor acústico levitando un objeto esférico. Crédito: Universidad de Bristol

De hecho, se cree que es fundamentalmente imposible levitar objetos más grandes sin perder estabilidad, lo que hace que giren incontrolablemente.

El estudio, publicado recientemente en Physical Review Letters, describe la nueva técnica, que crea una estructura similar a un tornado que es extremadamente ruidosa pero tiene un núcleo silencioso.

Los investigadores encontraron que cuando cambiaban la dirección de los vórtices acústicos de rápida fluctuación que componen esta estructura, podían controlar la velocidad de rotación y estabilizar el rayo tractor.

Una vez que el rayo se estabilizó, el equipo pudo aumentar el tamaño del núcleo silencioso en el centro de este «tornado de sonido», lo que le permitió contener objetos más grandes.

Asier Marzo, autor principal del artículo del Departamento de Ingeniería Mecánica de Bristol, dijo que «los investigadores acústicos se han sentido frustrados por el límite de tamaño durante años, por lo que es satisfactorio encontrar la manera de superarlo».

Crédito: Pixabay

Haciendo levitar a humanos

En la demostración detallada en el estudio, los ingenieros utilizaron ondas ultrasónicas a 40 kHz para formar los vórtices acústicos. El núcleo silencioso de la estructura podía contener una esfera de dos centímetros hecha de un polímero sintético.

La esfera es más de dos veces el tamaño de las longitudes de onda acústicas, por lo que es el objeto más grande que se ha mantenido de manera estable en un rayo tractor hasta el momento.

Si bien puede parecer y sentirse un poco mágico, el equipo cree que aprovechar la técnica podría tener muchas aplicaciones prácticas.

Bruce Drinkwater, Profesor de Ultrasonidos del Departamento de Ingeniería Mecánica, quien supervisó el trabajo, dijo que está «particularmente entusiasmado con la idea de líneas de producción sin contacto donde se montan objetos delicados sin tocarlos».

Marzo también estuvo de acuerdo, «creo que abre la puerta a muchas aplicaciones nuevas». Algunos de los cuales podrían incluir la creación de dispositivos médicos, como cápsulas de medicamentos o instrumentos microquirúrgicos.

Para aquellos que se preguntan sobre la posibilidad de levitar algo, o tal vez alguien, mucho más grande que una esfera de dos centímetros, Mihai Caleap, un investigador asociado que desarrolló las simulaciones, agregó que «en el futuro, con más acústica, será posible sostener objetos aún más grandes. Esto solo se pensó que era posible usando tonos más bajos, haciendo que el experimento sea audible y peligroso para los humanos».

Por supuesto, Caleap no está diciendo que las simulaciones que permitirían que los humanos sean levitados con la tecnología existente.

Lo que muestra el estudio es que los tonos altos (muy por encima de lo que los humanos pueden oír) pueden usarse con éxito en rayos tractor acústicos y los objetos más grandes que una longitud de onda de sonido pueden ser levitados de forma estable.

Se tendrá que trabajar con tonos más altos, objetos más grandes y más estabilidad; esa será la única manera de que la investigación vaya más arriba.

El estudio científico ha sido publicado en Physical Review Letters.