Le son permettrait de contrôler le déplacement des objets en lévitation

Le processus de lévitation des objets utilise généralement le magnétisme ou les champs électriques. Cependant, les ondes sonores peuvent également être utilisées pour annuler les effets de la gravité comme la suspension des objets et des gouttelettes de liquide dans les airs. Pour la première fois, des chercheurs de l’Institut fédéral suisse de technologie de Zurich (ETH) ont été en mesure de contrôler le mouvement de ces objets en lévitation. Cette technologie a des implications dans l’étude de diverses réactions chimiques et processus biologiques, et aussi du développement et de la production de produits pharmaceutiques et électroniques.

Contrairement à la lévitation acoustique développée dans le laboratoire national d’Argonne et qui est capable de suspendre des gouttelettes dans les airs entre deux petits haut-parleurs; la nouvelle technologie mise au point par un chercheur post-doctoral au Laboratoire de Thermodynamique sur les technologies émergentes à l’ETH, Daniele Foresti, permet de contrôler le mouvement des gouttelettes et des objets suspendus de sorte que plusieurs gouttelettes puissent être mélangées dans les airs ou des objets puissent être transportés.

Cela permet aux gouttelettes d’être mélangées sans aucun risque de contamination ou d’interférence des surfaces. Elle permet également l’expérimentation de certaines substances qui se désintègrent en entrant en contact avec des surfaces.

Même si ça fait plus de 100 ans qu’on a découvert que les ondes sonores pouvaient exercer suffisamment de force pour maintenir un objet suspendu, arriver à contrôler le mouvement de ces objets suspendu dans l’air s’est avéré plus difficile à trouver. Daniele Foresti a réussi là où d’autres avaient échoué en aiguillant les ondes sur plusieurs modules émetteurs et réflecteurs en parallèle les uns aux autres. En faisant varier les ondes acoustiques de module en module, il était capable de transférer des particules ou des gouttelettes de liquide d’un module à l’autre les faisant surfer essentiellement sur une onde sonore.

Foresti affirme que son système utilise des ultrasons à 24 kHz, ce qui est au-delà de la limite de 20 kHz de l’audition humaine mais tout de moins dans l’intervalle de fréquence d’audition des chiens. Il dit que cette longueur d’onde limite la taille des objets qui peuvent être lévités entre 4 à 5 mm de diamètre; mais que la longueur de l’objet est théoriquement illimité. En outre, les ondes acoustiques plus fortes permettent aux matériaux plus denses, tels que le verre, la céramique, l’aluminium et l’acier de léviter.

Jusqu’ici, Foresti et son équipe ont réussi à léviter des gouttes d’eau, des hydrocarbures, des solvants divers et même des cure-dents. Dans un essai, ils ont lévité une granule de café et une goutte d’eau instantanément avant de combiner les deux dans les airs. Dans un autre essai, ils ont utilisé deux gouttelettes de liquide avec différentes valeurs de pH ont été mélangé pour créer une gouttelette contenant un pigment fluorescent qui brille seulement à une valeur de pH neutre.

Foresti affirme que la technologie pourrait avoir une grande variété d’applications telle que des expériences chimiques et biologiques qui nécessitent que des particules ou des gouttelettes soient d’abord traitées puis analysées sans se soucier des changements chimiques qui peuvent survenir en raison du contact avec une surface. La technique peut également fonctionner en parallèle avec plusieurs objets renforçant son potentiel dans des applications industrielles.

La vidéo de démonstration se trouve ici.

Source: ETH