Em 2015, os físicos brasileiros Marco Auré Andrade e Júlio Adamowski domaram a levitação acústica, fazendo pequenas esferas de poliestireno flutuarem no ar de forma controlada.
Foi a primeira demonstração de um aparelho de levitação “não-ressonante”, que não requer uma distância fixa de separação entre a fonte e o refletor, o que deu muita flexibilidade à técnica, usada, por exemplo, para estudar o comportamento de gotas de líquido sem as interferências produzidas pelas paredes de um recipiente.
Agora a dupla fez outra inovação na área que está chamando a atenção da comunidade internacional: eles descobriram como levitar objetos grandes, maiores do que o comprimento das ondas acústicas utilizadas.
Levitação com ultrassom
Enquanto no experimento original só era possível levitar esferas de 3 milímetros de diâmetro, o novo aparato suspende no ar esferas de até 5 centímetros de diâmetro.
As esferas são levitadas usando ondas ultrassônicas, o que significa que o ser humano pode vê-las suspensas no ar, mas não ouve o som que as mantém.
Os pesquisadores explicaram que o novo avanço se deveu à constatação de que os transdutores – os alto-falantes utilizados – podem ser reposicionados. Utilizando três alto-falantes, gera-se uma onda “estacionária” no espaço entre eles, que tem força suficiente para suportar a esfera.
A esfera é mantida a uma altura de 7 milímetros. “No momento nós conseguimos levitar o objeto apenas em uma posição fixa no espaço. Agora pretendemos desenvolver novos aparelhos capazes de levitar e manipular objetos grandes no ar,” disse Marco Auré.
A levitação não é uma façanha de Hermione Granger, mas uma aplicação prática de conceitos da física. O fenômeno é resultado da formação de uma onda estacionária, sobreposição de duas ondas simples com a mesma frequência, amplitude e comprimento que “trafegam” em sentidos opostos.
A combinação gera uma onda maior, estável, com pontos fixos no espaço. Como uma imagem vale mais que mil palavras, este GIF pode ajudar. Nele, a onda rosa e a onda azul, em movimento, formam a onda preta, estacionária. Imagine que a bolinha de isopor está “surfando” na crista da onda e o fenômeno mágico está explicado.
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