Usa il suono per far levitare diversi oggetti

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Non è la prima volta che Asier Marzo, uno dei ricercatori e docenti del Dipartimento di Statistica, Informatica e Matematica dell’Università Pubblica di Navarra (UPNA), esplora le straordinarie possibilità della levitazione acustica. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications nel 2015, questo esperto di linguaggio e sistemi informatici e i suoi collaboratori di varie istituzioni britanniche hanno annunciato lo sviluppo di una sorta di raggio traente che utilizzava le onde sonore per sollevare e spostare oggetti. Nei due anni successivi hanno perfezionato il processo, e all’inizio del 2018 hanno ottenuto un notevole progresso nelle lettere di revisione fisica: non solo è stato possibile sollevarli in questo modo, ma anche catturarli e mantenerli stabili.

Ora, insieme al professor Bruce Drinkwater, un ingegnere meccanico specializzato in ultrasuoni dell’Università di Bristol, che ha anche partecipato a questa iniziativa, ha annunciato che, per la prima volta, sono riusciti a levitare più particelle in modo indipendente.

In futuro, questa nuova tecnologia di levitazione acustica potrebbe consentire di eseguire interventi chirurgici senza bisogno di incisioni

March e Drinkwater segnalano in un saggio raccolto negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze che, per questo, hanno usato una sorta di pinzetta acustica che permette loro di manipolare la materia senza entrare in contatto con essa. “Il suono esercita una piccola forza; aumentando il volume delle onde ultrasoniche – inudibile per l’orecchio umano – gli scienziati hanno generato un campo acustico abbastanza forte da spostare diversi oggetti di piccole dimensioni”, indica una dichiarazione del suddetto UPNA e dell’Università di Bristol. Inoltre, i ricercatori hanno messo a punto un nuovo algoritmo con il quale è possibile generare campi complessi in grado di fissare queste particelle in una certa posizione.

In sostanza, queste pinzette acustiche hanno capacità simili all’ottica sviluppata dall’ingegnere Arthur Ashkin, che utilizza i raggi laser per catturare e spostare i batteri e gli è valso il Premio Nobel per la Fisica nel 2018. Tuttavia, la tecnologia utilizzata da Marzo e Drinkwater è molto più efficiente e sicura dal punto di vista medico, poiché gli ultrasuoni possono penetrare in modo non invasivo nei tessuti. Una delle sue possibili applicazioni è in chirurgia: potrebbe essere utilizzato per manipolare le particelle all’interno del corpo senza fare incisioni. “La flessibilità delle onde ultrasoniche ci permette di operare a scale micrometriche e di spostare le cellule all’interno di strutture stampate in 3D o di tessuti viventi”, osserva March nella nota. “Ma possiamo anche lavorare su scala più ampia e, per esempio, levitare pixel tangibili – costituiti da particelle levitanti – in modo che formino oggetti che galleggiano nell’aria. Questi potrebbero essere osservati da diverse angolazioni; saremmo anche in grado di manipolarli con le nostre mani”, dice.

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