Cientistas da Universidade de Bath levitaram partículas usando som em um experimento que poderia ter aplicações na chamada "robótica suave" e ajudar a revelar como os planetas começam a se formar.

A equipe de pesquisa, da University of Bath e da University of Chicago, estavam interessados ​​em como os materiais se agrupam quando não estão em uma superfície plana e rígida.

Eles usaram ondas sonoras para levitar partículas de cerca de 1 mm de diâmetro e estudaram como essas partículas, feito de polietileno de plástico comum, interagir uns com os outros em 2-D em pequenos grupos de seis ou sete.

Quando há cinco partículas ou menos, as partículas se agrupam em apenas uma configuração. Contudo, quando há pelo menos seis partículas, há uma série de formas diferentes nas quais eles podem ser montados quando reunidos, como os cientistas descobriram.

Levitando as partículas e usando câmeras de alta velocidade, os pesquisadores foram capazes de capturar essas várias configurações. Eles descobriram que grupos de seis partículas podem formar três formas:paralelogramo, chevron, e triângulo.

Adicionar mais uma partícula para fazer sete significa que as partículas se agrupam em uma das quatro formas, cada um parecendo uma flor, uma tartaruga, uma árvore, ou um barco.

A equipe descobriu que, ao mudar a frequência da onda sonora, eles podiam manipular os aglomerados e influenciar a forma emergente. Eles descobriram que reorganizar as formas muitas vezes depende de uma partícula agindo como uma "dobradiça" e girando em torno das outras para reconfigurar, que pode ser muito útil em uma variedade de aplicações potenciais.

O Dr. Anton Souslov, do Departamento de Física da Universidade de Bath, disse:"Seis partículas é o mínimo necessário para mudar entre as diferentes formas, que é onde as coisas ficam interessantes.

"Descobrimos que, ao mudar a frequência do ultrassom, podemos fazer os aglomerados de partículas se moverem e se reorganizarem. Isso abre novas possibilidades para manipular objetos para formar estruturas complexas. Talvez essas dobradiças que observamos possam ser usadas para desenvolver novos produtos e ferramentas nas áreas de tecnologia vestível ou robótica macia - onde cientistas e engenheiros usam macia, materiais manipuláveis ​​para criar robôs com mais flexibilidade e adaptabilidade do que aqueles feitos de materiais rígidos.

"Entender como controlar as forças ultrassônicas é realmente importante - o ultrassom já é usado em toda a indústria e em produtos domésticos, desde a formação de gotículas em umidificadores (para os invernos secos de Chicago) até a limpeza de sujeira de superfícies duras. Para nós, cientistas, desafiar a gravidade para levitar a poeira também tem o interesse mais fundamental de desenvolver experimentos baseados na Terra para entender como corpos no espaço, como planetas e luas, começam a se formar quando a poeira espacial começa a se aglomerar. "

O estudo é publicado em Física da Natureza . A equipe de pesquisa agora pretende ver como a levitação acústica pode reunir um grande número de partículas para montar estruturas mais complexas.