Un equipo de investigadores de la Universidad Pública de Navarra y de Gran Bretaña ha construido el primer rayo tractor sónico del mundo que puede levantar y mover objetos mediante ondas sonoras de gran amplitud, que generan campos acústicos con forma de pinzas, tornados o botellas. El autor principal del trabajo es el ingeniero informático Asier Marzo Pérez, estudiante de doctorado en la institución navarra.
Los investigadores, de las universidades Pública de Navarra, Bristol y Sussex, en colaboración con la empresa Ultrahaptics, han publicado el trabajo en la revista Nature Communications.
La técnica se podría desarrollar para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, una línea de producción sonora podría transportar objetos delicados y ensamblarlos, todo ello sin contacto físico. O una versión en miniatura podría agarrar y transportar cápsulas de fármacos, instrumentos de microcirugía o coágulos a través de los tejidos vivos.
Sriram Subramanian, profesor de Informática en la Universidad de Sussex y co-fundador de Ultrahaptics, explica en la nota de prensa de la universidad, recogida por Tendencias 21: «En nuestro dispositivo manipulamos objetos en el aire y aparentemente desafiamos la gravedad. Podemos controlar individualmente docenas de bafles para que nos den una solución óptima y generen un holograma acústico que puede manipular varios objetos en tiempo real, sin contacto «.
Los investigadores utilizaron un conjunto de 64 bafles en miniatura (accionados a 40 kilohercios con 15 voltios pico a pico; todo el sistema consume 9 vatios de potencia) para crear ondas de sonido agudas y de alta intensidad que hicieron levitar una cuenta esférica (de hasta 4 milímetros de diámetro) hecha de poliestireno expandido.
El rayo tractor funciona rodeando el objeto con un sonido de alta intensidad que crea un campo de fuerza que mantiene a los objetos en su sitio. Controlando cuidadosamente la salida de los altavoces, el objeto puede o bien ser mantenido en su lugar, moverse o girarse.
Asier Marzo recuerda, en la nota de prensa de la Universidad Pública de Navarra: «Fue una experiencia increíble la primera vez que vimos el objeto mantenerse en su lugar por el rayo tractor. El trabajo duro ha dado sus frutos. Ahora hay que seguir adelante desarrollando las aplicaciones que puedan ser de utilidad real para la sociedad”.
Tres campos
El equipo ha demostrado que tres formas diferentes de campos de fuerza acústicos trabajan como rayos tractores. El primero es un campo de fuerza acústica que se asemeja a un par de dedos o pinzas. El segundo es un vórtice acústico: los objetos quedan atrapados en el núcleo. Y el tercero se describe mejor como una jaula de alta intensidad que rodea a los objetos y los mantiene en su lugar desde todas las direcciones.
El equipo está diseñando ahora diferentes variaciones de este sistema. Una versión más grande con un principio de funcionamiento diferente, que tiene como objetivo hacer levitar una pelota de fútbol a 10 metros de distancia; y una versión más pequeña, dirigida a la manipulación de partículas en el interior del cuerpo humano.