Le plus puissant rayon tracteur acoustique fait léviter de plus gros objets avec une plus grande stabilité
Des chercheurs de l’université de Bristol (Angleterre) ont démontré qu’il est possible de piéger des particules plus grandes qu’une longueur d’onde dans le faisceau d’un tracteur acoustique, qui n’a absolument rien à voir avec cette image…
…mais plutôt l’image d’entête : de courts tourbillons/ vortex entrecroisés d’ondes sonores se déplaçant dans des directions opposées, pouvant piéger et stabiliser une particule. (Université de Bristol)
Si vous n’êtes pas un fan de Star Trek, un rayon tracteur est un dispositif qui peut manipuler les forces gravitationnelles pour pousser ou tirer des objets.
Ces découvertes issues d’expériences pourraient déboucher sur de nouveaux outils médicaux, des chaînes de production « mains-libres » pour produire de délicats objets sans les touchers et même, en croisant les doigts, de la lévitation humaine.
Lors de précédentes simulations et expériences de lévitation acoustique, à mesure que les particules grossissent, elles commencent à tourner autour du centre pour finalement être éjectées du dispositif. Mais les chercheurs de Bristol ont découvert que les objets peuvent être contrôlés par des vortex acoustiques qui transforment rapidement les directions de rotation/ spin. Fondamentalement, ils émettent un vortex qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pendant une courte période et ils émettent ensuite un vortex qui tourne, cette fois-ci, dans le sens des aiguilles d’une montre pendant le même laps de temps. Les vortex sont décrits comme des «tornades de sons», avec une « structure en forme de tornade bruyante et un noyau silencieux ».
Ces faisceaux tracteurs acoustiques émettent des ondes ultrasoniques atteignant les 40kHz (que les animaux sensibles aux ultrasons comme les chauves-souris peuvent entendre), faisant léviter une sphère mesurant plus de 2 longueurs d’onde acoustiques. Mais les objets pourraient éventuellement devenir beaucoup plus gros que cela, selon Mihai Caleap, qui a développé les simulations :
Dans l’avenir, avec plus de puissance acoustique, il sera possible de tenir des objets encore plus grands. On pensait que c’était possible en utilisant des notes plus basses rendant l’expérience audible et dangereuse pour les humains.
L’étude publiée dans Physical Review Letters : Acoustic Virtual Vortices with Tunable Orbital Angular Momentum for Trapping of Mie Particles et présentée sur le site de l’université de Bristol : The world’s most powerful acoustic tractor beam could pave the way for levitating humans.