Un equipo de científicos ha diseñado una máquina que emplea ondas ultrasónicas, logrando que las partículas leviten y se muevan por los aires, tal como marionetas impulsadas por cuerdas invisibles.
Lo mejor de todo es que a diferencia de otras máquinas que funcionan de forma similar, el nuevo equipo tiene la posibilidad de mover varios objetos de forma simultánea en diferentes direcciones. Esto podría revolucionar el campo de la Medicina.
Diseñan una máquina que puede hacer que las partículas leviten
En específico, los investigadores desarrollaron una máquina que usa la radiación de sonido para manipular la materia. Para ello, se emplearon un total de 256 altavoces con un tamaño aproximado de un centímetro cada uno que se enfrentan unos con otros a una distancia de 23 centímetros.
Así, los altavoces emiten ondas de sonido en frecuencias sumamente altas. Estas frecuencias de sonido, si bien son imposibles de escuchar para el oído humano, crean un intrincado campo de matrices en su centro.
A su vez, el campo de sonido posee regiones de alta intensidad que repelen las partículas y las encierran en bolas de silencio. De esta forma, al ejercer control sobre la sincronización de las ondas de sonido que se emiten de cada altavoz, es posible cambiar las zonas de silencio y el resto del campo, permitiendo el movimiento de las partículas en un espacio tridimensional.
Al respecto, de acuerdo a los investigadores, esta máquina de levitación, capaz de maniobrar pequeñas partículas, podría funcionar a la hora de administrar tratamientos médicos de forma efectiva. Esto revolucionaría el campo de la Medicina.
Esta máquina podría revolucionar el campo de la Medicina
En tanto las pinzas láser usadas tradicionalmente en el campo de la Medicina pueden dirigir objetos de pequeño tamaño, las ondas de sonido tienen la capacidad de elevar cargas con dimensiones que pueden ir desde un micrómetro hasta un centímetro.
De hecho, las ondas de sonido de 40 kilohercios producidas por este dispositivo, pueden realizar maniobras con un total de hasta 25 partículas al mismo tiempo; cada una con un tamaño de tres milímetros respectivamente. Aún más, se espera mejorar el diseño de forma que la máquina sea capaz de emitir frecuencias mucho más altas para manejar objetos de tamaños inferiores. Por ejemplo, sería posible maniobrar celdas de micrómetros.
No obstante, los investigadores se muestran entusiasmados con el avance. Específicamente, la capacidad de la máquina para manipular múltiples partículas en un espacio tridimensional de forma simultánea representa un gran progreso en el campo de la levitación acústica.
En este caso, dada la capacidad de las ondas de sonido de viajar a través de los tejidos, sería posible el desarrollo de unas pinzas acústicas que podrían cumplir un gran número de funciones. Así, sería posible administrar medicamentos a órganos específicos, limpiar restos de cálculos renales o dirigir implantes médicos a diversas ubicaciones en el organismo.
Finalmente, los investigadores aseguran que este progreso podría significar el desarrollo de componentes microelectrónicos y la utilización de partículas de levitación para crear imágenes tridimensionales. Por el momento, te presentamos un video a continuación en el que podrás observar su funcionamiento:
Referencia: Holographic acoustic tweezers, (2018). https://doi.org/10.1073/pnas.1813047115