Ultrasonidos para manipular pequeños objetos sin contacto físico

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Asier Marzo Pérez, impulsor del estudio

El español Asier Marzo Pérez ha construido el primer rayo tractor sónico del mundo capaz de atrapar y manipular pequeños objetos sin contacto físico. La investigación, cuyos resultados ya se han publicado en la revista Nature Communications, podría aplicarse en el futuro en la medicina, por ejemplo, para manipular coágulos de sangre, piedras en el riñón, instrumental quirúrgico o cápsulas con medicamentos, desde el exterior del cuerpo humano.

Asier Marzo describe este rayo tractor como “un haz acústico que genera un campo de fuerza capaz de atrapar y levantar objetos desde la distancia y sin contacto y, además, las partículas se pueden atraer hacia la fuente de emisión”. El español ha liderado esta investigación, desarrollada en colaboración con las universidades británicas de Bristol y Sussex y la empresa Ultrahaptics. Y el resultado ha sido la construcción de un rayo tractor funcional que, por primera vez, ha utilizado ondas sonoras de alta intensidad capaces de atrapar y mover objetos pequeños.

No obstante Marzo, quien ha incluido esta investigación en su tesis doctoral leída en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), ha asegurado que es la medicina donde más aplicaciones prácticas puede tener este avance. Según ha explicado, “el sonido viaja a través del agua y del cuerpo humano”. Por lo tanto, es posible manipular desde el exterior partículas que se encuentran dentro de nuestro cuerpo. Estas partículas podrían ser piedras en el riñón, pequeños instrumentos quirúrgicos, coágulos de sangre o cápsulas con medicamentos”.

Para lograr estos resultados y poder manipular objetos en medio del aire, en un aparente desafío a la gravedad, este investigador español ha empleado más de 60 altavoces en miniatura que emiten ondas de alta frecuencia y alta intensidad para generar un holograma acústico. El rayo tractor trabaja rodeando el objeto con sonido de alta intensidad y todo eso crea un campo de fuerza que mantiene el objeto en su lugar. Así, controlando la salida de los altavoces, es posible mover y rotar el objeto.

Tal y como ha afirmado Marzo, los campos acústicos de fuerza generan formas tridimensionales “que atrapan y manipulan las partículas”. Estas trampas acústicas, ha añadido, “pueden ser emitidas incluso con los altavoces colocados sobre una superficie plana. En anteriores trabajos, era necesario rodear las partículas de altavoces, por lo que la manipulación no era tan versátil y cómoda. Después de este trabajo, es posible atrapar y manipular partículas con un solo haz de sonido o rayo tractor”.

Finalmente, Marzo también ha explicado que esta investigación puede tener otras aplicaciones, como por ejemplo el uso de las partículas levitantes “para crear nuevos interfaces en la interacción hombre-máquina”. De esta forma, ha concluido, “el ‘display’ del futuro podría estar compuesto por cientos de partículas flotando en medio del aire, que actúan como píxeles físicos”.

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