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(Noticias de Nanowerk) Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han logrado mejorar la tecnología para levantar partículas pequeñas utilizando ondas de sonido (Revista japonesa de física aplicada, «Pinzas acústicas aerotransportadas mejoradas con control adaptativo de fase y amplitud»). Sus «pinzas sónicas» ya podían levantar cosas de superficies reflectantes sin contacto físico, pero la estabilidad seguía siendo un problema.
Ahora, utilizando un algoritmo adaptativo para afinar el control de las pinzas, han mejorado drásticamente la estabilidad con la que se pueden levantar las partículas. Con una mayor miniaturización, esta tecnología podría usarse en una variedad de entornos, incluido el espacio.
Como puede atestiguar cualquiera que esté de pie junto a un altavoz, las ondas de sonido pueden ejercer una fuerza física real. Con la disposición correcta de «altavoces» en la frecuencia, amplitud y fase correctas, es posible superponer estas ondas y crear un campo de influencia que puede empujar, levantar y sostener objetos físicos. Tal tecnología de «pinzas acústicas» promete una manipulación de objetos pequeños completamente sin contacto y libre de contaminación.
El año pasado, la Dra. Shota Kondo de la Universidad Metropolitana de Tokio y el profesor asociado Kan Okubo demostraron el levantamiento y el movimiento sin contacto de partículas de tamaño milimétrico utilizando una matriz hemisférica de pequeños transductores ultrasónicos. Los transductores se manejarían individualmente usando un algoritmo único que les permitiera construir campos de presión de sonido que finalmente levantan y mueven objetos. Sin embargo, la estabilidad de sus «pinzas acústicas» seguía siendo un tema abierto.
Ahora, el mismo equipo ha encontrado una manera de lograr mejoras significativas en el despegue de partículas de superficies rígidas utilizando la misma configuración. Hay dos «modos» en los que se pueden activar los transductores, en los que las mitades opuestas de su matriz hemisférica se activan en fase y fuera de fase.
La nueva perspectiva del equipo es que los diferentes modos son más adecuados para hacer ciertas cosas. Comenzando con una partícula en una superficie, un modo de excitación «en fase» es mejor para elevar y mover la partícula cerca de la superficie, apuntando con precisión partículas individuales separadas por solo un centímetro.
Mientras tanto, un modo de «cambio de fase» es más adecuado para llevar la partícula levantada al centro de la matriz. Al cambiar entre modos de forma adaptativa, ahora pueden aprovechar lo mejor de ambos modos y lograr una flotabilidad estable y bien controlada, así como más estabilidad en la trampa una vez que se levanta.
Este es un paso importante para una tecnología futurista que algún día podría usarse para manipular muestras que deben mantenerse estrictamente libres de contaminación. El equipo también espera que algún día encuentre una aplicación práctica en el espacio, donde desafiar la gravedad no es un problema.
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