Mecânica

Construa seu próprio raio trator sônico

Faça você mesmo: Raio Trator Sônico
Marzo usa seu raio trator sônico para levitar uma esfera de poliestireno de 3 milímetros de diâmetro. [Imagem: Asier Marzo]

Faça seu próprio raio trator

Há exatamente um ano, uma equipe da Universidade Pública de Navarra, na Espanha, apresentou um raio trator sônico capaz de manipular partículas em 3D.

Agora eles simplificaram a tecnologia, permitindo que qualquer pessoa construa seu próprio raio trator sônico usando uma impressora 3D.

A equipe disponibilizou um vídeo detalhado, além das instruções necessárias para a fabricação das peças e a montagem final do equipamento.

Levitação sônica e raio trator sônico

Embora a levitação sônica seja uma técnica largamente dominada, o raio trator sônico vai além - além de levitar os objetos, o dispositivo permite manipulá-los livremente. E tudo usando uma fonte única, ou seja, operando de um único lado do objeto.

"A parte mais importante é que ele consegue atrair a partícula em direção à fonte," explica Asier Marzo. "É muito fácil empurrar partículas para longe da fonte, mas o que é difícil é puxá-las, atrair as partículas."

A versão original era complexa e exigia um aparato eletrônico considerável para formatar as ondas sonoras de forma a criar uma "garra sônica". A nova versão "faça você mesmo" é passiva, baseada em um metamaterial cujos elementos fazem todo o trabalho de manipulação das ondas. Com isto, torna-se possível usar uma única fonte sonora.

"Nós podemos modular uma onda simples usando o metamaterial, que é basicamente um pedaço de material com um monte de tubos de diferentes comprimentos. O som passa através desses tubos e, quando sai do metamaterial, ele tem as fases corretas para criar o raio trator," detalhou Marzo.

Experimentos de microgravidade

Para montar seu raio trator, você precisará ter acesso a uma impressora 3D. Segundo Marzo, as peças que precisam ser adquiridas - que incluem um processador Arduino e um controlador de motor - custam cerca de US$70, pouco mais de R$220,00.

Segundo ele, o objetivo da disponibilização do projeto é permitir que pesquisadores e estudantes contem com um equipamento que pode ser muito útil, por exemplo, para estudar os efeitos da microgravidade sobre amostras biológicas.

"Recentemente tem havido vários artigos sobre o que acontece se levitarmos um embrião, como ele se desenvolve? Ou o que acontece se levitarmos bactérias?", detalhou Marzo. "Por exemplo, eles descobriram que a Salmonela é três vezes mais virulenta quando levitada. Alguns microrganismos reagem de maneira diferente à microgravidade."

As instruções para construção do raio trator sônico podem ser encontradas no Youtube, no endereço https://youtu.be/6YV0lou4L4c.

Bibliografia:

Realization of Compact Tractor Beams using Acoustic Delay-Lines
A. Marzo, A. Ghobrial, L. Cox, M. Caleap, A. Croxford, B.W. Drinkwater
Applied Physics Letters
Vol.: 110, Issue 1
DOI: 10.1063/1.4972407




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