Un lévitateur acoustique tenant dans les airs de la mousse de polystyrène, l'eau, café et papier. Crédit :Asier Marzo © 2017
Les techniques de lévitation ne sont plus confinées au laboratoire grâce aux ingénieurs de l'Université de Bristol qui ont développé un moyen plus simple de suspendre la matière dans les airs en développant un lévitateur acoustique imprimé en 3D.
Cette nouvelle technique, Publié dans Examen des instruments scientifiques , pourrait être appliqué à une gamme d'applications, y compris les analyses de sang.
Quiconque a senti sa poitrine vibrer avec l'énergie des ondes sonores lors d'un festival connaît déjà le principe de la lévitation acoustique. La lévitation acoustique utilise de puissantes ondes acoustiques pour pousser les particules dans toutes les directions et les piéger dans les airs. En utilisant des ultrasons - un son aigu au-dessus de l'audition humaine - il est possible d'utiliser de puissantes vibrations sans causer de dommages aux humains.
La lévitation magnétique utilise des champs magnétiques pour suspendre des objets dans les airs. La lévitation acoustique n'est pas aussi forte que la lévitation magnétique mais elle peut agir sur une large gamme de matériaux, des liquides aux animaux vivants.
À l'aide d'aides au stationnement, un conducteur de moteur, un Arduino (un microcontrôleur monocarte) et une pièce imprimée en 3D, l'équipe de l'Université de Bristol a développé un kit d'instructions pour ceux qui souhaitent assembler leur propre lévitateur à la maison ou à l'école. Les instructions permettront à tout chercheur de monter un lévitateur et de mener des expériences de lévitation acoustique. Ce lévitateur est sûr à utiliser, robuste contre les changements de température ou d'humidité, et peut fonctionner pendant de longues périodes, permettant des expériences qui n'étaient pas possibles auparavant.
Dr Asier Marzo du Département de génie mécanique de l'Université de Bristol, explique :
« La lévitation d'échantillons dans les airs peut améliorer le diagnostic à partir d'échantillons de sang et la détection de la structure des molécules. Habituellement, un échantillon sur une lame de microscope est éclairé par des rayons X, lasers ou un autre type de rayonnement afin que le rayonnement réfléchi puisse être analysé. Cependant, quelle que soit la transparence de la lame de microscope, cela interférera toujours avec le test. Au contraire, si l'échantillon est en lévitation, toutes les réflexions vont provenir de l'échantillon.
"La lévitation acoustique a été explorée dans des centaines d'études pour des applications dans les produits pharmaceutiques, biologie ou biomatériaux. Il promet de soutenir des processus innovants et révolutionnaires. Cependant, historiquement, les lévitateurs ont été limités à un petit nombre de laboratoires de recherche car ils devaient être fabriqués sur mesure, haute tension soigneusement réglée et requise. Maintenant, non seulement les scientifiques mais aussi les étudiants peuvent construire leur propre lévitateur à la maison ou à l'école pour expérimenter et essayer de nouvelles applications de la lévitation acoustique."