Hologramas sonoros, un nuevo descubrimiento para levitar y mover partículas

Un objeto puede levitar o moverse sin que nada lo toque gracias a los hologramas sonoros creados por un grupo de expertos liderados por el español Asier Marzo, que han dado lugar al primer rayo tractor sónico, según un artículo publicado hoy en Nature Communications.

Un equipo de las universidades británicas de Bristol y Sussex han construido un rayo tractor que usa ondas de sonidos de alta intensidad para generar un holograma acústico que puede asir y mover pequeños objetos.

Marzo, estudiante de doctorado de la española Universidad Pública de Navarra y afiliado a la Universidad de Bristol destacó a Efe que otra de las contribuciones del artículo es haber demostrado que el principio holográfico también se aplica al sonido, porque "al fin y al cabo tanto la luz como el sonido son ondas".

Los investigadores usaron 64 altavoces en miniatura para crear ondas sonoras de alta intensidad y precisión. "El sonido es una onda mecánica, puede ejercer fuerza sobre un objeto. Se nota cuando estás en un concierto con la música muy alta y el pecho te vibra", explicó Marzo.

Para hacer levitar una partícula hay que ejercer fuerzas convergentes desde todas las direcciones, "por así decirlo atraparla" y la única forma de lograrlo es crear un campo de sonido tridimensional que la envuelva.

De esta manera, los expertos crearon un holograma acústico, que no se ve ni se oye (se usan ultrasonidos), el único efecto que se puede percibir es la fuerza que ejerce sobre las partículas.

"Sería como el hombre invisible que puede agarrar una partícula, no le oirás ni le verás, pero sabes que está ahí porque ves la partícula levitando", indicó Marzo, licenciado en ingeniería informática.

El equipo de expertos ha descubierto que existen tres tipos de hologramas acústico óptimos que funcionan como rayos tractores para levantar partículas: Con forma de pinza, de tornado y de jaula de alta intensidad.

Marzo, que empezó con este proyecto hace un año, recordó que en Bristol ya se hacía levitación acústica tradicional, es decir, con dos dispositivos colocados frente a frente para rodear la partícula, y su reto fue lograr la levitación con un solo dispositivo plano.

El profesor de ultrasonidos de Bristol Bruce Drinkwater, explicó, en un comunicado, que "todos sabemos que las ondas sonoras pueden tener efectos físicos. Pero aquí hemos logrado el control del sonido hasta un punto nunca antes logrado".

Con este dispositivo "manipulamos objetos suspendidos en el aire y aparentemente desafiando la gravedad. Controlamos individualmente docenas de altavoces que con una solución óptima para generar un holograma acústico que puede manipular múltiples objetos reales en tiempo real y sin contacto", señaló el profesor de informática de la Universidad de Sussex Sriram Subramanian.

La técnica puede desarrollar un amplio espectro de aplicaciones, por ejemplo una línea de producción sónica que pueda transportar objetos delicados y ensamblarlos sin necesidad de contacto físico.

Sin embargo, el objetivo de Marzo es hacer más pequeño el actual prototipo para hacer levitar cosas dentro del cuerpo humano. "Esto es posible porque el sonido puede viajar a través del agua y del tejido humano".

Marzo indicó que la idea sería hacer "levitar partículas que están dentro del cuerpo, pueden ser coágulos, tumores o piedras en el riñón, para atraparlos y moverlos".

Además podría servir para asir y transportar cápsulas de medicamentos o instrumentos de microcirugía a través de un tejido vivo.