Nuovi progressi nel trasporto di oggetti: onde sonore rivoluzionarie dal laboratorio dell'EPFL

RomeRicercatori della Scuola di Ingegneria dell'EPFL hanno sviluppato un metodo innovativo per spostare oggetti utilizzando onde sonore. Questo approccio, chiamato modellamento della momentum delle onde, si distingue dalle pinzette ottiche che impiegano fasci laser per manipolare particelle minuscole e richiedono condizioni controllate per funzionare.

La modellazione del momento d'onda può essere applicata in molteplici contesti. Non è vincolata né dall'ambiente né dal materiale dell'oggetto. I ricercatori devono solo conoscere la posizione dell'oggetto, e le onde sonore faranno il resto.

Gli esperimenti utilizzavano un grande serbatoio d'acqua. Gli scienziati spostavano una pallina da ping pong galleggiante sull'acqua tramite onde sonore, mentre una telecamera seguiva la posizione della pallina.

I benefici della modellazione del momento d'onda includono:

• Funzionamento in ambienti non controllati e dinamici
• Efficacia nel movimentare oggetti sferici e complessi
• Metodo semplice e universale ispirato alla modellazione dell'onda ottica
• Adatto per applicazioni biomediche
• Non invasivo e sicuro
• Potenziale per la stampa 3D

Il metodo è stato pubblicato sulla rivista Nature Physics. I ricercatori hanno collaborato con l'Università di Bordeaux, Nazarbayev University e l'Università Tecnica di Vienna.

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Il team ha effettuato ulteriori test e ha posizionato ostacoli per simulare sistemi complessi come il corpo umano. Le onde sonore hanno guidato la palla attorno a questi ostacoli, dimostrando che il metodo funziona bene anche in condizioni variabili.

Il suono ha un potenziale significativo in ambito medico. Può trasportare farmaci direttamente alle cellule cancerogene e controllare le cellule senza contatto fisico, riducendo il rischio di contaminazione o danni. Questo è particolarmente utile nello studio della biologia e nella rigenerazione dei tessuti.

Il concetto di modellare il momento delle onde è semplice e promettente, basato sulla conservazione del momento. I ricercatori ritengono che possa applicarsi anche alla luce. Il loro prossimo passo è condurre esperimenti su scala più piccola, utilizzando onde ultrasoniche per spostare cellule sotto un microscopio. Hanno già ottenuto finanziamenti dalla Fondazione Nazionale Svizzera per la Scienza (SNSF).

Questa ricerca dimostra che le onde sonore possono spostare oggetti con precisione. Il metodo funziona efficacemente in diversi contesti e situazioni. Potrebbe trovare applicazione in molte aree, tra cui la medicina e l'ingegneria.