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Les chercheurs lévitent un gros objet pour la première fois

Les chercheurs lévitent un gros objet pour la première fois

Les chercheurs ont récemment démontré la lévitation d'une sphère de polystyrène plus grande que la longueur d'onde acoustique - une première mondiale.

L'idée derrière la lévitation acoustique existe depuis de nombreuses années avec des démonstrations de petits objets en lévitation à travers des ondes ultrasonores. La lévitation acoustique est obtenue grâce à une propriété unique du son qui permet aux objets de rester suspendus au sommet de régions de pression spécifiques. Les appareils de lévitation acoustique sont remarquablement simples, composés de seulement deux composants principaux: des transducteurs et des réflecteurs. Le transducteur fournit le son qui est dirigé vers la réflexion où il est ensuite réfléchi vers la source. Le dispositif est agencé de telle manière qu'une onde stationnaire est produite, créant des interférences constructives et destructrices. Lorsqu'un objet entre dans une région de basse pression avec une haute pression en dessous, il est capable de léviter. La force étant directement proportionnelle à la pression, la force est donc plus grande dans la région de haute pression, créant une force nette vers le haut, permettant à l'objet d'être poussé vers le haut. Si la force ascendante peut correspondre à la force de gravité, la lévitation est obtenue.

Cependant, un problème sous-jacent demeure en ce qu'il existe une restriction quant à la taille de l'objet.

"La lévitation acoustique de petites particules aux nœuds de pression acoustique d'une onde stationnaire est bien connue, mais la taille maximale des particules pouvant être lévitées aux nœuds de pression est d'environ un quart de la longueur d'onde acoustique",

Andrade a dit Phys.org.

"Cela signifie que, pour un transducteur fonctionnant dans la gamme ultrasonore (fréquence supérieure à 20 kHz), la taille maximale des particules pouvant être lévitées est d'environ 4 mm. Dans notre article, nous démontrons que nous pouvons combiner plusieurs transducteurs ultrasonores pour faire léviter un objet. significativement plus grande que la longueur d'onde acoustique. Dans notre expérience, nous avons pu augmenter la taille maximale de l'objet d'un quart de la longueur d'onde à 50 mm, soit environ 3,6 fois la longueur d'onde acoustique. "

Les chercheurs Marco Andrade et Julio Adamowski de l'Université de São Paulo au Brésil, aux côtés d'Anne Bernassau de l'Université Heriot-Watt d'Édimbourg, au Royaume-Uni, ont récemment publié un article sur la démonstration de la lévitation acoustique et leur approche unique qui leur permet de faire léviter des objets beaucoup plus grands que auparavant possible. En utilisant une configuration de trépied, une onde stationnaire similaire est créée entre la sphère et les transducteurs. En générant un autre axe de rayonnement acoustique, une force a été créée qui a pu soutenir une charge 3,6 fois plus grand que la longueur d'onde.

La technologie pourrait avoir des utilisations potentielles dans des applications médicales où il existe un risque élevé de contamination bactérienne. L'expérience marque une autre étape importante dans la lévitation acoustique, mais ne sera probablement pas utilisée dans les véhicules en lévitation de sitôt.

[Source de l'image: AIP]

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Écrit par Maverick Baker


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