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Levitação acústica sincroniza fumaça e fogo com música

Levitação acústica pode sincronizar fumaça e fogo com música
Usando ondas ultrassônicas, o levitador manipula silenciosamente virtualmente qualquer tipo de material. [Imagem: Mohd Adili Norasikin et al. (2018)]

Levitação acústica

A levitação acústica, um campo no qual físicos brasileiros têm ocupado uma posição de vanguarda, deu outro salto de qualidade.

Mohd Norasikin e seus colegas da Universidade de Sussex, no Reino Unido, construíram um aparelho que faz as ondas sônicas contornarem um obstáculo, fazendo o objeto de interesse levitar acima dele.

É o que está acontecendo na seção "b" da foto acima, onde a esfera está levitando acima da cabeça do boneco.

Batizado de SoundBender - curvador de som, em tradução livre - o dispositivo é uma interface capaz de produzir feixes acústicos dinâmicos "autocurvantes", que permitem tanto a levitação de pequenos objetos quanto o feedback táctil em torno de um obstáculo.

Isso permitirá manipular objetos com um novo nível de flexibilidade, permitindo, por exemplo, posicioná-lo dentro de equipamentos para observação e manipulação. Mas há muitas outras possibilidades, algumas bem divertidas.

"Este é um passo significativo para a levitação ultrassônica e supera uma desvantagem significativa que tem dificultado o desenvolvimento neste campo. Conseguimos um controle incrivelmente dinâmico e responsivo, de forma que ajustes em tempo real agora estão a apenas um passo de distância," disse o professor Gianluca Memoli.

A equipe superou as dificuldades das abordagens anteriores desenvolvendo um sistema híbrido que combina a versatilidade de transdutores em arranjos de fases (PATs: phased arrays of transducers) com a precisão dos metamateriais acústicos, o que permitiu eliminar as restrições na resolução e na variabilidade do campo sonoro.

Levitação acústica pode sincronizar fumaça e fogo com música
A mistura de um metamaterial com um conjunto de alto-falantes permitiu um novo nível de controle na levitação. [Imagem: Mohd Adili Norasikin et al. (2018)]

Efeitos com fogo, fumaça e música

O desenvolvimento abre novas oportunidades para a levitação sônica, que tem uma vantagem importante em relação a outras técnicas de levitação porque não requer propriedades físicas específicas, como magnéticas ou elétricas, no objeto a ser levitado. Ela pode, portanto, ser aplicada a uma gama muito maior de materiais, incluindo líquidos, gases e até fogo.

Segundo a equipe, além dos usos de laboratório, o sistema híbrido de levitação sônica permitirá várias aplicações divertidas, incluindo experiências educacionais em museus, jogos de tabuleiro aprimorados com novos níveis de interatividade, direcionamento de odores para onde eles são desejados ou para longe de onde eles são liberados, a capacidade de controlar movimentos em itens sólidos (como gelo seco ou fogo) e o potencial de sincronizar esses movimentos com música.

O conceito de feixes sônicos autocurvantes foi utilizado inicialmente em aplicações de engenharia, nos chamados mantos de invisibilidade acústicos, usados para esconder edifícios dos ruídos, proteger prédios contra terremotos ou submarinos contra ondas de radar. Mas esta é a primeira vez que a técnica foi usada em levitação acústica.

Bibliografia:

SoundBender: Dynamic Acoustic Control Behind Obstacles
Mohd Adili Norasikin, Diego Martinez Plasencia, Spyros Polychronopoulos, Gianluca Memoli, Yutaka Tokuda, Sriram Subramanian
Proceedings of the 31st Annual ACM Symposium on User Interface Software
Vol.: 1, Pages 247-259
DOI: 10.1145/3242587.3242590




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