Nuevas ondas sonoras permiten mover objetos con precisión: innovador método de momento de onda
MadridInvestigadores de la Escuela de Ingeniería de EPFL han desarrollado una nueva técnica para mover objetos utilizando ondas sonoras. Este método, denominado configuración de momentum de ondas, es diferente a las pinzas ópticas que emplean rayos láser para manipular partículas diminutas y requieren condiciones controladas para funcionar.
El modelado de la energía de las ondas se puede emplear en diversas situaciones. No depende del entorno ni del material del objeto. Los investigadores solo necesitan conocer la ubicación del objeto y las ondas sonoras se encargarán del resto.
En los experimentos, los científicos utilizaron un gran tanque de agua. Con ondas sonoras, lograron mover una pelota de ping-pong que flotaba en la superficie. Una cámara seguía la posición de la pelota.
Los beneficios del modelado de la momentum de las ondas incluyen:
- Funciona en entornos dinámicos y no controlados
- Eficaz para mover objetos esféricos y complejos
- Metodo simple y general inspirado en el modelado de frentes de onda ópticos
- Adecuado para aplicaciones biomédicas
- No invasivo e inofensivo
- Potencial para la impresión en 3D
El método fue publicado en la revista Nature Physics. Los investigadores colaboraron con la Universidad de Burdeos, la Universidad Nazarbayev y la Universidad Tecnológica de Viena.
El equipo realizó más pruebas y colocó obstáculos para simular sistemas complejos como el cuerpo humano. Las ondas sonoras movieron la pelota alrededor de estos obstáculos, demostrando que el método funcionaba bien en condiciones cambiantes.
El sonido tiene un gran potencial en aplicaciones médicas. Puede dirigir medicamentos hacia células cancerosas y también controlar células sin contacto físico, lo que disminuye el riesgo de contaminación o daño. Esto es muy útil para el estudio de la biología y la creación de tejidos.
La conformación del impulso de las ondas es un concepto sencillo y prometedor basado en la conservación del momento. Los investigadores creen que también se puede aplicar a la luz. Su siguiente paso es realizar experimentos a menor escala. Planean utilizar ondas ultrasónicas para mover células bajo un microscopio. Ya han obtenido financiamiento de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF).
Esta investigación demuestra que las ondas sonoras pueden mover objetos con precisión. El método funciona eficazmente en distintos ambientes y circunstancias. Podría aplicarse en diversas áreas, como la medicina y la ingeniería.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1038/s41567-024-02538-5y su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Bakhtiyar Orazbayev, Matthieu Malléjac, Nicolas Bachelard, Stefan Rotter, Romain Fleury. Wave-momentum shaping for moving objects in heterogeneous and dynamic media. Nature Physics, 2024; DOI: 10.1038/s41567-024-02538-5
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