Un tubo acústico guía la materia por el aire mediante ultrasonidos
Los investigadores han desarrollado un conducto sin paredes que desplaza líquidos, polvos y descargas eléctricas sin límites sólidos.
Por Giovanni Sapere
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Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Helsinki ha demostrado una invención que transporta líquidos, niebla, polvos y descargas eléctricas por el aire libre sin contenedores sólidos. Impulsado por ondas ultrasónicas emitidas por 256 transductores en miniatura, el canal sin contacto crea una frontera invisible que guía la materia horizontalmente en pleno vuelo.
Cómo la levitación acústica forma un conducto invisible
La invención mantiene la materia en flujo en su sitio generando ondas acústicas a una frecuencia de 40 kilohercios, según informa TechXplore. El sonido lo emiten 256 pequeños altavoces dispuestos dentro de un cilindro situado a unos 5 centímetros del chorro. En lugar de usar una tubería sólida, el dispositivo modela las ondas sonoras en campos acústicos de tipo Bessel curvos y alargados que atrapan la materia y evitan que se disperse.
«De todos los montajes experimentales que he visto, diría que esto es lo más parecido a la magia».
— Ari Salmi, profesor de electrónica de la Universidad de Helsinki
«Cambiando cómo se controlan los altavoces, podemos remodelar y girar el tubo según sea necesario».
— Dmitry Nikolaev, investigador posdoctoral de la Universidad de Helsinki
Los orígenes y el desarrollo colaborativo
El concepto surgió cuatro años antes durante un paseo nocturno del inventor Ari Salmi, profesor de electrónica de la Universidad de Helsinki, según TechXplore. Mientras desarrollaba anteriormente dispositivos ultrasónicos para limpiar el interior de tuberías, Salmi consideró las ventajas de un conducto totalmente desprovisto de superficies físicas donde pudiera adherirse la suciedad. Llevar el concepto a la práctica requirió una fase iterativa de prueba y error realizada en colaboración con investigadores de la Universidad Pública de Navarra y la Universidad de Míchigan.
Especificaciones del prototipo y aplicaciones potenciales
El actual prototipo experimental mide 8 centímetros de longitud, menos que el diámetro exterior del propio cilindro, según detalla TechXplore. Hacer funcionar la sección de 8 centímetros requiere 50 vatios de potencia eléctrica, una demanda energética comparable a la de una bombilla incandescente. El investigador posdoctoral Dmitry Nikolaev señaló que, aunque la alta intensidad acústica en el núcleo es imperceptible para los humanos, los perros pueden percibir la frecuencia del sonido.
Transporte adaptable de materiales y qué cabe esperar
Como se elimina el contacto físico, esta innovación ofrece utilidad práctica para transportar materiales corrosivos, pegajosos o sensibles a la contaminación que normalmente ensucian o erosionan la fontanería convencional, según informa TechXplore. Los operadores pueden ajustar la matriz de altavoces para alterar la trayectoria del tubo a demanda o dispensar líquido en gotas individuales. Con potencial de futura protección mediante patente, se espera que el desarrollo en curso se centre en la expansión modular, ya que conectar varias unidades de 8 centímetros en secuencia podría permitir a los investigadores construir tuberías acústicas más largas de longitud arbitraria para robótica avanzada y aplicaciones espaciales.
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