Manter objetos levitados pelo som no ar apesar da interferência

Holografia acústica em tempo real com superfícies de dispersão arbitrárias. (A) Conceito esquemático de nossa técnica holográfica acústica que pode criar múltiplas armadilhas de levitação na presença de objetos físicos de dispersão de som. Pmax representa a amplitude máxima da pressão no campo sonoro. (B) Exemplo experimental de nossa técnica que pode levitar quatro partículas com uma tela de projeção (ou seja, um pedaço de tecido leve), demonstrando uma tela de RM que cria conteúdo digital na presença de um objeto físico impresso em 3D. As altas taxas computacionais de nossa abordagem permitem que o conteúdo digital seja interativo com as entradas do usuário (ou seja, a tela levitada se move de acordo com a entrada do teclado). Crédito:Avanços Científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abn7614

Uma equipe de pesquisadores da University College London desenvolveu uma maneira de manter objetos levitados por ondas sonoras no ar quando outros objetos interferem no caminho da levitação. Em seu artigo publicado na revista Science Advances , o grupo descreve seu sistema de levitação autocorretivo.
Pesquisas anteriores mostraram que é possível levitar objetos disparando ondas sonoras neles. Como as ondas sonoras nada mais são do que partículas de ar se movendo juntas de uma certa maneira, o objeto que está sendo levitado cairá se um objeto interferir nas ondas sonoras. Nesse novo esforço, os pesquisadores desenvolveram novos recursos para resolver esse problema.

Crédito:Avanços na ciência (2022). DOI:10.1126/sciadv.abn7614

Para proteger as ondas sonoras da interferência, os pesquisadores aumentaram o número de alto-falantes usados – em seu trabalho, eles usaram 256. Eles também adicionaram software para controlar cada um dos alto-falantes. Os alto-falantes foram dispostos em uma grade e os objetos foram levitados por ondas sonoras de formato específico. Ao programar os alto-falantes de maneiras específicas, a equipe conseguiu fazer o sistema funcionar em conjunto para manter um objeto acima da grade no ar, apesar das interrupções. Se algumas das ondas sonoras fossem bloqueadas, outras ondas sonoras seriam redirecionadas para substituí-las.

Os pesquisadores provaram que seu sistema era viável testando-o usando um coelho branco impresso em 3D como objeto de interferência. Objetos foram levitados ao redor do coelho, independentemente de sua localização. Em um experimento, os pesquisadores levitaram contas ao redor do coelho que se formaram em uma borboleta voadora. Eles também levitaram um pedaço de tecido transparente que usaram como tela para projeção do coelho que haviam estampado. E eles levitaram uma única gota de água sobre um copo de água, mostrando que seu sistema funcionaria mesmo quando o objeto interferente fosse um copo de líquido balançando.

Este vídeo mostra a criação de uma borboleta batendo as asas em torno de um coelho impresso em 3D, que pode ser controlado por gestos de mão. Crédito:Avanços Científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abn7614

Os pesquisadores sugerem que seu sistema pode ser usado para fins de demonstração, como em museus ou anúncios. Em seguida, eles planejam expandir seu sistema para permitir que ele lide com vários objetos interferentes ao mesmo tempo. + Explorar mais