ricercatori provenienti da , il Dipartimento di Ingegneria Meccanica all'Università di Bristol, nel Regno Unito, hanno sviluppato un raggio trattore acustico è così potente che potrebbe portare alla levitazione di capsule di farmaci o strumenti micro-chirurgici all'interno del corpo e persino degli umani. Credono che sia il "raggio del trattore acustico più potente del mondo".

Lo studio è pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.

Un raggio del trattore acustico sfrutta la potenza del suono per trattenere le particelle a mezz'aria e può afferrare liquidi, la maggior parte dei solidi o piccoli oggetti come insetti e cibo.

Fino ad ora, i ricercatori hanno pensato che solo i piccoli oggetti potevano essere levitati dai fasci di trattori acustici perché i precedenti tentativi di intrappolare oggetti più grandi della lunghezza d'onda del suono non erano riusciti. Questi oggetti girerebbero in modo incontrollabile quando il campo sonoro rotante trasferirà alcuni dei suoi movimenti rotanti sugli oggetti stessi, portando in ultima analisi alla loro espulsione.

Tuttavia, il nuovo approccio utilizza vortici acustici rapidamente fluttuanti, che è impostato in una struttura simile a un tornado, con un suono forte che circonda un nucleo silenzioso.

I ricercatori hanno scoperto che la velocità di rotazione in questa struttura può essere manipolata cambiando rapidamente la direzione di rotazione dei vortici. Ciò consente loro di aumentare la dimensione del nucleo silenzioso per contenere oggetti molto più grandi.

Utilizzando onde ultrasoniche ad un passo di 40 kHz, che è simile al tono udibile solo ai pipistrelli, i ricercatori sono stati in grado di tenere una sfera di polistirolo di due centimetri, misurando più di due lunghezze d'onda acustiche, nel raggio del trattore. Questa è la prima volta che un oggetto così grande è stato intrappolato in un raggio del trattore.

"Ora che siamo andati oltre il limite della lunghezza d'onda, è tutta una questione di potere", ha detto l'autore principale Dr. Asier Marzo. "Più potenza, più grandi oggetti. "

Marzo è fermamente convinto che per il team "le applicazioni più interessanti sono nella piccola scala usando l'alta frequenza".

Applicazioni future

I ricercatori ritengono che il loro approccio potrebbe aprire la strada affinché i fasci di trattori acustici possano essere utilizzati in molte nuove applicazioni.

"I raggi del trattore acustico hanno un enorme potenziale in molte applicazioni" Bruce Drinkwater, professore di ultrasuoni, che ha supervisionato il lavoro, ha detto in una dichiarazione. "Sono particolarmente entusiasta dell'idea di linee di produzione senza contatto in cui vengono assemblati oggetti delicati senza toccarli".

"Sarei impressionato se, entro un decennio, andassimo dal medico e la stessa macchina utilizzata per l'imaging ultrasonico possa essere utilizzata anche per manipolare le particelle che si trovano nel nostro corpo", ha affermato Marzo. "Ad esempio, il medico può controllare piccoli calcoli renali e tirarli verso l'area superiore dove li farai felicemente pipì prima che diventino più grandi".