Os cientistas descobrem Levitação.

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Desde uma nave espacial a elevar-se a mágicos astutos, a levitação tem sido uma fonte constante de material para histórias de ficção científica e fantasia. A ciência já tentou recriar este fenómeno ficcional através de uma variedade de meios, mas todos ficaram longe de alcançar o tipo de flutuação mágica que normalmente se pensa quando sonhamos com levitação.

Se fosses um Mágico e pudesses levitar, eu aposto que a pergunta mais comum que as pessoas te fariam seria: "não podes levitar mais alto?" "Não, eu sinto muito. Isso é o mais alto que posso levitar. "
Se fosses um Mágico e pudesses levitar, eu aposto que a pergunta mais comum que as pessoas te fariam seria: “não podes levitar mais alto?” “Não, eu sinto muito. Isso é o mais alto que posso levitar. “

A levitação acústica – usando ondas sonoras para levitar objectos – no passado tem sido objecto de experiências e tem se mostrado promissora na obtenção de verdadeira levitação. No entanto, os cientistas anteriormente limitaram-se a levitar objectos muito pequenos ou apenas levitaram objectos ao longo de um eixo, o que significa que os objectos tinham de ser semi-contidos.

Experiências anteriores com levitação acústica têm mostrado bons resultados, mas apenas em contextos altamente restritos.
Experiências anteriores com levitação acústica têm mostrado bons resultados, mas apenas em contextos altamente restritos.

 





Agora, a pesquisa recém-publicada da Universidade de São Paulo e da Universidade Heriot-Watt, em Edimburgo, Reino Unido mostra que as actuais barreiras para alcançar a levitação acústica poderão em breve ser superadas. Escrevendo na Applied Physics Letters, os pesquisadores afirmam que esta nova técnica supera métodos de levitação anteriores, porque ela permite a levitação de objectos maiores, usando o que é conhecido como uma onda estacionária para manter objectos a levitar:

    “Em contraste com os levitadores de onda estacionária tradicionais, onde pequenas partículas estão presas nos nós de pressão, a levitação de um grande objecto esférico ocorre porque uma onda estacionária é produzida entre os transdutores e o próprio objecto.”                                                                                                                                                                                                    

Ondas estacionárias são fenómenos acústicos em que as ondas sonoras são reflectidas de volta a si próprias a distâncias precisas que criam um tipo de loop de feedback, fazendo com que os pontos alternados de altos e baixos ao longo da onda façam com que o objecto fique “preso” no espaço ao contrário de viajar na direcção da onda.    

Uma onda estacionária. Repara como as "cristas" altas / baixas da onda permanecem nos seus lugares ao longo do eixo x.
Uma onda estacionária. Repara como as “cristas” altas / baixas da onda permanecem nos seus lugares ao longo do eixo x.

Os investigadores nesta experiência utilizaram vários transdutores (como altifalantes planos) para apontar frequências ultra-sónicas para um objecto, neste caso uma esfera de esferovite. Uma onda estacionária é criada entre o objecto e os transdutores, e o objecto flutua sobre esta onda. A onda é essencialmente um campo de energia acústica, e como todos sabemos a partir de aulas de física, quando a energia faz com que um objecto mude a direcção do seu movimento, pode ser chamado de força. Assim, a bola de esferovite neste estudo está a flutuar num campo de força.

Sim, é um campo de força. Extraordinário.
Sim, é um campo de força. Extraordinário.

Um dos pesquisadores desta experiência, Marco Andrade, disse à Phys.org que esta nova técnica permitiu que os pesquisadores conseguissem levitar objectos muito maiores do que em experiências anteriores:

“A levitação acústica de pequenas partículas nos nós de pressão acústica de uma onda estacionária é bem conhecida, mas o tamanho máximo da partícula que pode ser levitado nos nodos de pressão é de cerca de um quarto do comprimento de onda acústica. Na nossa Experiência, nós demonstramos que podemos combinar vários transdutores de ultra-som para levitar um objecto significativamente maior do que o comprimento de onda acústica.”

 Uma vez que os objectos estão a levitar sobre as ondas estacionárias entre os transdutores e um objecto esférico, porque não poderiam os transdutores serem montados na parte inferior de, digamos, uma prancha e criar uma onda estacionária entre a placa e outro objecto esférico – a Terra? Uma prancha destas de certeza que ficaria muito bem debaixo de uma árvore de Natal. Continuem o bom trabalho cientistas.

Oh, os sapatos também. Não se esqueçam dos sapatos. Tamanho 42.
Oh, os sapatos também. Não se esqueçam dos sapatos. Tamanho 42.

By: Brett Tingley

In: Mysterious Universe

Crédito Imagens: Mysterious Universe

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