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16/07/2013

Novo sistema de levitação usa ondas de som (com video)

Novo sistema de levitação usa ondas de som (com video)


Guarde a sua varinha, Harry Potter: A ciência tem superado até mesmo o seu melhor feitiço de levitação. Pesquisadores relatam terem levitado objetos com ondas sonoras, e moveram esses objetos ao redor no ar, de acordo com um novo estudo.

Os cientistas usaram ondas sonoras para suspender objetos no ar durante décadas, mas o novo método, descrito ontem (15 de julho) na revista Proceedings, vai um passo além, permitindo que as pessoas manipulem os objetos suspensos sem os tocar.

Esta técnica de levitação pode ajudar a criar misturas químicas ultrapuras, sem contaminação, o que pode ser útil para a produção de células estaminais ou de outros materiais biológicos.

Durante mais de um século, os cientistas propuseram a ideia de usar a pressão das ondas sonoras para fazer objetos flutuarem no ar. Enquanto as ondas sonoras viajam, eles produzem mudanças na pressão do ar - comprimindo algumas moléculas de ar juntas e empurrando outras.

Ao colocar um objeto num determinado ponto dentro de uma onda sonora, é possível contrariar perfeitamente a força da gravidade com a força exercida pela onda sonora, permitindo que um objeto flutue nesse ponto.



Em trabalhos anteriores de sistemas de levitação, os pesquisadores usaram transdutores para produzir ondas sonoras, e refletores para refletir as ondas de volta, criando assim ondas estacionárias.

"A onda estacionária é como quando você arranca a corda de uma guitarra", disse o coautor do estudo Daniele Foresti, engenheiro mecânico na ETH Zürich, na Suíça. "A cadeia está se movendo para cima e para baixo, mas há dois pontos onde ela é fixada".

Usando estas ondas estacionárias, os cientistas levitaram ratos e pequenas gotas de líquido. Mas, em seguida, a pesquisa ficou presa. A levitação acústica parecia ser mais um truque de magia do que uma ferramenta útil: só era poderoso o suficiente para levitar objetos relativamente pequenos, não poderia levitar líquidos sem dividi-los em pedaços, e os objetos não podiam ser movidos.

Foresti e seus colegas projetaram minúsculos transdutores poderosos o suficiente para levitar objetos, mas pequenos o suficiente para serem embalados em conjunto. Ao lentamente desligar um transdutor, enquanto o seu vizinho está a aumentar, o novo método cria um sweet spot em movimento para levitação, permitindo que os cientistas movam um objeto no ar.

O novo sistema pode levantar objetos pesados, e também fornece controle suficiente para que os líquidos possam ser misturados entre si, sem se dividirem em muitas pequenas gotículas, disse Foresti. Tudo pode ser controlado automaticamente.

Atualmente, os objetos só podem ser movidas ao longo de uma dimensão, mas os pesquisadores esperam desenvolver um sistema que pode mover objetos em duas dimensões, disse Foresti. O novo sistema é um grande avanço, tanto teoricamente quanto em termos das suas aplicações práticas, disse Yiannis Ventikos, pesquisador de fluidos na University College of London, que não esteve envolvido no estudo.

O novo método pode ser uma alternativa ao uso de uma pipeta para misturar líquidos em casos em que a contaminação é um problema, acrescentou. Por exemplo, a levitação acústica poderia permitir aos investigadores marinar células-estaminais em certas misturas químicas precisas, sem se preocupar com a contaminação da pipeta ou da bandeja utilizada.

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