Resumo:
Se você assistiu ao filme "O Incrível Hulk" de 2008, provavelmente ainda se lembra daqueles canhões sônicos que usavam ondas sonoras poderosas para suprimir o gigante verde. Agora, cientistas da Universidade de Helsínquia, na Finlândia, em colaboração com investigadores da Universidade Pública de Navarra, em Espanha, e da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, deram a esta ideia um protótipo realista: um "pipeline" composto inteiramente por ondas ultrassónicas que podem restringir fisicamente e guiar o fluxo de materiais no ar.
Este tubo invisível e sem massa é “construído” por ondas ultrassônicas emitidas por 256 microalto-falantes. Ele pode guiar líquidos, gases, pós e até plasmas, fazendo com que pareça que esses materiais estão suspensos no ar e avançam lentamente. Nenhum som audível foi ouvido durante todo o processo. Para mudar a direção do fluxo, não é necessário mover nenhuma parte física; você só precisa ajustar a forma como os alto-falantes funcionam e remodelar o tubo invisível.
“De todos os dispositivos experimentais que já vi, este pode ser considerado o mais próximo da magia.” Ali Salmi, líder do projeto e professor de eletrônica na Universidade de Helsinque, comentou.
A origem dessa ideia vem de um projeto anterior da equipe de pesquisa: eles usaram ondas ultrassônicas para limpar materiais presos às paredes internas de tubulações. Seguindo essa ideia, imaginaram ainda que se a parede física do tubo fosse simplesmente removida, de modo que não houvesse lugar para a fixação de substâncias, o problema não desapareceria pela raiz?
Para transformar a ideia em realidade, os pesquisadores realizaram diversas rodadas de tentativa e erro em torno de diferentes layouts de alto-falantes. O protótipo final possui 256 minúsculos transdutores de ultrassom dispostos em torno de uma estrutura cilíndrica, emitindo ondas sonoras com frequência de cerca de 40 quilohertz. Ao controlar com precisão o tempo destas ondas sonoras, elas formam um campo sonoro quando se cruzam, exercendo força sobre o material que passa e restringindo-o a um caminho específico. Ajustar o campo sonoro permite que esse caminho seja dobrado ou redirecionado, enquanto o tubo físico permanece imóvel. O tubo protótipo tem apenas 8 centímetros de comprimento e consome cerca de 50 watts de eletricidade, aproximadamente o equivalente a uma lâmpada incandescente antiga.
Este ainda é apenas um protótipo, mas pesquisas provaram que o som por si só é suficiente para guiar continuamente diferentes formas de matéria pelo ar. Embora a maioria dos sistemas de manipulação acústica anteriores só pudessem levitar e mover partículas ou gotículas individuais, o novo sistema pode lidar com um fluxo contínuo de material. No experimento, os pesquisadores guiaram com sucesso o fluxo de água, enviaram o pó para diferentes recipientes, manipularam a névoa e o fluxo de ar e até controlaram o caminho da descarga.
Em termos de perspectivas de aplicação, a equipe prevê o transporte de materiais sem contato, especialmente aqueles materiais corrosivos e pegajosos que corroem tubulações convencionais ou se acumulam facilmente na parede interna. Esta tecnologia também pode ser adequada para o manuseio de materiais sensíveis que são altamente suscetíveis à contaminação. A capacidade de alterar eletronicamente a direção do fluxo em tempo real também oferece novas possibilidades para entregar materiais com precisão no local desejado.
No entanto, ainda há um longo caminho a percorrer do protótipo ao verdadeiro gasoduto ultrassônico. Uma limitação óbvia é a disparidade de tamanho e custo: para criar um “tubo” de apenas 8 centímetros de comprimento, são necessários 256 alto-falantes e a sobrecarga de hardware é considerável. Os pesquisadores acreditam que módulos semelhantes podem ser interligados para criar pipelines muito mais longos.
Outro problema é a intensidade do som. Segundo os pesquisadores, a intensidade do ultrassom no centro do tubo equivale a alguém disparando uma arma continuamente em seu ouvido; mesmo fora do dispositivo, a intensidade acústica é comparável à de estar próximo a um motor a jato. Felizmente, 40 quilohertz está além da faixa normal da audição humana. Na verdade, você não consegue ouvir esses rugidos, mas é melhor ter certeza de que não há cães por perto.
Resultados de pesquisas relevantes foram publicados no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dos Estados Unidos.
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