levitação acústica

Você sabe o que é levitação acústica?

Fazer objetos levitarem somente com o som parece ficção científica, mas não é. A levitação acústica é uma área pesquisada há algumas décadas com pequenas partículas, mas somente nos últimos anos está tendo resultados positivos com massas maiores. Diversos centros de pesquisas pelo mundo estão, cada vez mais, trabalhando com a levitação acústica. Enquanto estive no ICSV 24 (International Congress on Sound and Vibration)  tive o prazer de conhecer e conversar um pouco com o Prof. Dr. Marco Aurélio Brizzotti Andrade que é professor da USP no instituto de física. Ele concedeu uma entrevista, a qual trago aqui pra vocês. Prof. Marco falou um pouco sobre a experiência dele na área de levitação acústica e de sua visão sobre a educação e pesquisa no Brasil. Mas antes vamos ver melhor como funciona a levitação acústica.

Afinal, o que é a Levitação acústica?

Um dos primeiros levitadores acústicos foi descrito na literatura científica em 1933 por pesquisadores alemães. O levitador acústico é composto de duas partes, um emissor de onda sonora e um refletor. O emissor, semelhante a um alto-falante, emite uma onda que irá encontrar o refletor e ela será refletida. Nisso haverá uma superposição de ondas, da incidente com a refletida, gerando uma onda estacionária. Esta última possui diversos nós e anti-nós de pressão. Assim que entra a “mágica”, existe um fenômeno chamado força de radiação acústica que empurra a partícula para o nó, podendo assim vencermos a força gravitacional e levitar o objeto. O princípio por trás da flutuação das partículas continua similar para a maioria dos levitadores atuais.

O problema é que ao gerar a ressonância o transdutor e o refletor precisam ficar separados por uma distância específica. O valor precisa ser um múltiplo de meio comprimento de onda. Essa regulação torna difícil o transporte de partículas, pois qualquer movimento de uma das partes do equipamento interrompe a ressonância e, consequentemente, a levitação.

Como a levitação acústica funciona?

A ideia dos pesquisadores foi desenvolver um levitador não ressonante. Para isso eles criaram um ressonador pequeno, onde somente uma pequena fração das ondas é refletida novamente por ele.

A inovação está no fato de que é necessário poucas reflexões entre o transdutor e refletor para que uma onda estacionária seja formada. Assim não há mais a obrigação de se fixar com precisão a distância entre as duas partes do equipamento. Ou seja, eles podem se afastar ou se aproximar, o número de nós da onda estacionária muda. Permitindo a levitação de várias partículas ao mesmo tempo. Com essa inovação já é possível levitar esferas de 50 mm de diâmetro e objetos curvos de 160 mm.

Conheça a opinião de quem trabalha no assunto

Além da levitação acústica conversamos um pouco sobre como está a pesquisa no Brasil. Algumas áreas da acústica já se encontram em níveis internacionais mas boa parte delas ainda deixa a desejar. Para nos elevarmos à níveis internacionais devemos incentivar a pesquisa e o estudo desde a base educacional (ensino fundamental/médio). Essa busca não é somente na escola, hoje em dia deve-se sempre pesquisar além, como em artigos, livros e na internet. Você pode ver a entrevista completa com o Prof. Marco logo abaixo.

Agradeço imensamente ao Prof. Marco por dividir o seu conhecimento na área de levitação acústica. Acredito que essa área será largamente explorada no mercado de trabalho em um futuro próximo. Mas para isso dependeremos de profissionais capacitados no Brasil para desenvolverem pesquisas na área. Keep going! Lot of work to do yet!

 

About the author: Michael Klein

Michael Klein
Graduando em Engenharia Acústica pela Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. Tem por objetivo sempre unir a teoria e prática de projetos da forma mais simples e compreensível possível. Sendo suas áreas de interesse a acústica de salas, acústica nas edificações, acústica ambiental e controle de ruído. Entre em contato pelo michael.klein@eac.ufsm.br

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