Moviendo objetos sin tocarlos, mediante ondas ultrasónicas

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Estudiantes de la Facultad de Ciencias e Ingeniería con un objeto metamaterial. Crédito: Universidad de Minnesota.
Estudiantes de la Facultad de Ciencias e Ingeniería con un objeto metamaterial. Crédito: Universidad de Minnesota.

Se ha descubierto un nuevo método que permite la manipulación sin contacto en las industrias. Desarrollado por científicos de la Universidad de Minnesota, el método utiliza ondas ultrasónicas para mover objetos sin contacto.

Anteriormente se había descubierto que las ondas de luz y sonido podían manipular objetos. Sin embargo, esos objetos siempre han sido más pequeños que la longitud de onda del sonido o la luz, o del orden de milímetros a nanómetros. Este nuevo método puede mover objetos más grandes utilizando los principios de la física metamaterial.

Los científicos crearon un patrón metamaterial que aplicaron a la superficie de un objeto, lo que les permitió dirigirlo con sonido sin tocarlo.

Ognjen Ilic, autor principal del estudio y profesor de la Facultad de Ciencias e Ingeniería, afirma: "Hace tiempo que sabemos que las ondas, la luz y el sonido pueden manipular objetos. Lo que diferencia nuestra investigación es que podemos manipular y atrapar objetos mucho más grandes si hacemos de su superficie una superficie metamaterial o una 'metasuperficie'".


Este método permitió a los científicos no sólo hacer avanzar un objeto, sino también atraerlo hacia una fuente.

Matthew Stein, primer autor del artículo y estudiante de posgrado en la Facultad de Ciencias e Ingeniería, declaró: "La manipulación sin contacto es un área de investigación candente en óptica y electromagnetismo, pero esta investigación propone otro método de actuación sin contacto que ofrece ventajas que otros métodos pueden no tener".

Ilic afirma: "Creo que estamos trazando una nueva dirección y demostrando que, sin contacto físico, podemos mover objetos, y que ese movimiento puede controlarse simplemente programando lo que hay en la superficie de ese objeto. Esto nos da un nuevo mecanismo para manejar cosas sin contacto".

Este estudio es más bien una demostración del concepto. Ahora los científicos esperan poder probar en el futuro frecuencias de ondas más altas y diferentes materiales y tamaños de objetos.

Fuentes, creditos y referencias:

Matthew Stein et al, Shaping contactless radiation forces through anomalous acoustic scattering, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34207-7

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