Fisica

La levitazione ultrasonica

La levitazione ultrasonica

Elia Magrinelli

Gennaio 12th, 2016

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Il suono è un’onda meccanica, in grado di applicare forze sugli oggetti. Chiunque può sentirne l’effetto: se siete stati ad un concerto è possibile che l’intensità del suono abbia applicato su di voi una forza tale da farvi vibrare la cassa toracica. Asier Marzo, studente di dottorato all’Università di Navarra, racconta in questo video di Nature come sia riuscito a manipolare la forza prodotta da onde sonore ultrasoniche per fare lievitare delle piccole particelle.

Il dispositivo realizzato in questo lavoro è composto da una serie di piccoli amplificatori ultrasoniche dalle quali vengono emesse onde sonore altamente controllate allo scopo di fare levitare alcuni oggetti. Per poter fare ciò è necessario che le onde sonore emesse raggiungano la particella all’unisono, principio già noto ed applicato agli anni 30′. L’innovazione in questo dispositivo è che consente di effettuare la levitazione degli oggetti solamente utilizzando una sola superficie di amplificatori, mentre in precedenza questo processo richiedeva due dispositivi diversi.

Per poter funzionare correttamente, questo dispositivo necessità di un software in grado di computare quale combinazione di suoni deve essere emessa dai vari amplificatori. La particella viene mantenuta in aria e spostata nelle direzioni desiderate creando e spostando una regione ad ampiezza d’onda sonora estremamente basse circondate da regioni ad ampiezza d’onda molto alte. Questo software permette di visualizzare il campo acustico emesso non solo in 2D, ma anche in 3D, il che fornisce ai ricercatori informazioni più utili per poter controllare il movimento delle particelle mantenute in sospensione. Al momento questo dispositivo è in gradi di fare lievitare oggetti piccoli quando palline di polistirolo, l’obiettivo è di adattarne l’utilizzo per particelle molti più piccole e più grandi.

Una delle applicazioni interessanti per questa tecnologia consentirebbe di manipolare oggetti all’interno di un organismo senza la necessità di applicare alcuni tagli. Quest’applicazione aprirebbe nuove frontiere mediche quali la possibilità di manipolare strumenti chirurgici all’interno del corpo durante l’acquisizione di immagini in risonanza magnetica oppure il controllo di agenti terapeutici in zone specifiche.

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