Las ondas de sonido se pueden usar para mantener un objeto flotando en el aire, y una nueva técnica funciona incluso en espacios llenos de gente.
Física
17 junio 2022
Un holograma de conejo levita sobre un conejo impreso en 3D Ryuji Hirayama, Colegio Universitario de Londres
Las ondas de sonido ultrasónicas se han utilizado para hacer levitar objetos en habitaciones abarrotadas para hacer pantallas similares a hologramas. Tal levitación acústica anteriormente solo era práctica en espacios vacíos, pero un nuevo algoritmo puede reajustar rápidamente las ondas de sonido cuando encuentran un obstáculo para mantener el objeto en el aire.
Las ondas de sonido se componen de partículas de aire que se mueven juntas. Si se manipulan de la manera correcta, pueden recoger y mover objetos. Sin embargo, si las ondas de sonido chocan contra algún otro objeto que las refleja o las dispersa, el objeto que levita puede caerse.
Ryuji Hirayama del University College London y sus colegas usaron previamente sonido para hacer levitar cuentas brillantes para crear formas flotantes en 3D. Ahora, han desarrollado una técnica computacional que les permite levitar y manipular objetos sobre superficies irregulares y objetos cercanos.
Hirayama y sus colegas utilizaron 256 pequeños altavoces dispuestos en una cuadrícula para hacer levitar objetos con ondas de ultrasonido de forma precisa. Cuando estas ondas de sonido encontraron objetos que normalmente las dispersarían, como una pared o una planta de interior, un algoritmo informático ajustó rápidamente su forma para mantener la levitación.
Los investigadores demostraron su técnica imprimiendo en 3D un pequeño conejo de plástico y luego levitando objetos cerca de él. En un experimento, hicieron volar perlas iluminadas alrededor del conejo en forma de mariposa cuyas “alas” podían controlarse con el movimiento de los dedos de un investigador.
En otro, levitaron un trozo de tela casi transparente sobre el conejo y lo hicieron girar mientras un proyector proyectaba imágenes del conejo sobre él. El resultado fue un holograma de conejo aparentemente en 3D que flotaba sobre su contraparte de plástico.
También levitaron una gota de pintura sobre un vaso de agua. Esto demostró que su algoritmo funciona incluso cuando se suspenden objetos que pueden cambiar de forma sobre una superficie que puede moverse mientras refleja el sonido.
Bruce Drinkwater de la Universidad de Bristol en el Reino Unido dice que la nueva técnica podría usarse para proyectar información con mucho “factor sorpresa” en exhibiciones de museos o publicidad. También podría emplearse en ingeniería química, utilizando ondas sonoras para mezclar materiales sin que nadie tenga que tocarlos. El nuevo método parece más robusto que los anteriores, por lo que podría hacer que la levitación acústica sea práctica de manera más amplia, dice.
Hirayama dice que, hasta ahora, él y sus colegas solo han considerado la levitación acústica en espacios llenos de objetos que dispersan el sonido y que no se mueven en absoluto o se mueven solo de unas pocas formas predecibles, como una mano que intenta tocar un holograma que levita. . Su próximo objetivo es perfeccionar su manipulación de objetos en el aire usando sonido cuando todo en la habitación se mueve de manera inesperada e imprevista.
“Queremos que esta tecnología sea práctica y que reaccione a los objetos en tiempo real”, dice.
Referencia de la revista: Avances de la cienciaDOI: 10.1126 / sciadv.abn7614
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