Les gouttelettes peuvent être déplacées par les ultrasons grâce à un phénomène appelé force de rayonnement acoustique. Cette force résulte de l’interaction entre les ondes acoustiques et les gouttelettes. Lorsqu’une onde acoustique traverse un milieu, elle exerce une force sur les particules présentes dans ce milieu. Cette force est proportionnelle au carré de la pression acoustique et au gradient de la pression acoustique.

Dans le cas des gouttelettes, la force du rayonnement acoustique pousse les gouttelettes dans la direction de propagation de l’onde. En effet, les gouttelettes sont plus denses que le milieu environnant et subissent une plus grande force des ondes acoustiques. La force exercée sur une gouttelette est également proportionnelle à la taille de la gouttelette. Cela signifie que les grosses gouttelettes sont déplacées plus facilement que les petites gouttelettes.

La force du rayonnement acoustique a été utilisée dans diverses applications, notamment la manipulation de gouttelettes, le tri de particules et la séparation cellulaire. C’est un outil puissant pour manipuler de petites particules sans contact.

Voici une explication plus détaillée du fonctionnement de la force de rayonnement acoustique :

1. Lorsqu’une onde acoustique traverse un milieu, elle crée un gradient de pression. Ce gradient de pression est proportionnel au carré de la pression acoustique et de la longueur d'onde de l'onde acoustique.

2. Le gradient de pression exerce une force sur les particules présentes dans le milieu. Cette force est proportionnelle au carré de la pression acoustique, au gradient de la pression acoustique et au volume de la particule.

3. Dans le cas de gouttelettes, la force du rayonnement acoustique pousse les gouttelettes dans la direction de propagation de l'onde. En effet, les gouttelettes sont plus denses que le milieu environnant et subissent une plus grande force des ondes acoustiques.

4. La force exercée sur une gouttelette est également proportionnelle à la taille de la gouttelette. Cela signifie que les grosses gouttelettes sont déplacées plus facilement que les petites gouttelettes.

La force du rayonnement acoustique présente de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de manipulation des particules. Il s’agit d’une méthode sans contact, ce qui signifie qu’elle n’endommage pas les particules. C’est aussi une méthode relativement douce, ce qui signifie qu’elle n’endommage pas les particules. De plus, il s’agit d’une méthode très précise, ce qui signifie qu’elle peut être utilisée pour manipuler des particules avec un haut degré de précision.