Como ondas sonoras podem mover objetos? A ciência responde!

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Imagem: Getty Images

A música é uma manifestação de energia capaz de tocar os sentimentos de quem a escuta, mas não se limita apenas a influenciar as emoções. A força do som não serve apenas para encantar quem ouve; a ciência mostra que as ondas sonoras são tão poderosas que podem até mover objetos fisicamente de um lado para o outro.

Não é à toa que essa área é constantemente estudada em diversos campos da ciência. Por exemplo, existem pesquisas que tentam utilizar ondas sonoras como uma forma de manipular partículas microscópicas.

O físico norte-americano Arthur Ashkin ganhou o Prêmio Nobel de Física ao inventar uma tecnologia semelhante. Ele criou pinças ópticas que utilizam lasers para manipular essas partículas microscópicas.

Apesar de as pinças ópticas representarem uma grande inovação, alguns cientistas acreditam que a tecnologia apresenta muitas limitações, já que exige condições altamente controladas para funcionar corretamente. Recentemente, um estudo de uma equipe da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça, sugeriu que é possível alcançar um resultado semelhante utilizando ondas sonoras.

Os pesquisadores da EPFL destacam que o novo método é totalmente inspirado na tecnologia óptica do ganhador do Nobel. Essa tecnologia poderia ser utilizada na biomedicina, especialmente em aplicações não invasivas para administração de medicamentos. O estudo foi publicado na revista científica Nature Physics.

Além da EPFL, a pesquisa foi realizada em parceria com cientistas da Universidade de Bordeaux (França), da Universidade Nazarbayev (Cazaquistão) e da Universidade de Tecnologia de Viena (Áustria).

"Pinças ópticas funcionam criando um "ponto quente" de luz para capturar partículas, como uma bola caindo em um buraco. Mas se houver outros objetos nas proximidades, esse buraco é difícil de criar e mover", disse o chefe do Laboratório de Engenharia de Ondas na Escola de Engenharia da EPFL e um dos autores do artigo, Romain Fleury.

Ondas sonoras movem objetos

A equipe liderada por Fleury, juntamente com os pesquisadores de pós-doutorado da EPFL, Bakhtiyar Orazbayev e Matthieu Malléjac, dedicou cerca de quatro anos para entender a dinâmica do controle de pequenos objetos usando a tecnologia de ondas sonoras.

Para fazer os objetos se movimentarem com o som, os pesquisadores precisam de apenas uma informação: a posição do objetoEles explicam que as propriedades físicas do objeto e as características do ambiente não influenciam no resultado.

A imagem mostra o tanque com alto-falantes usado no experimento; no centro, é possível ver a bola laranja que foi movimentada por ondas sonoras.
A imagem mostra o tanque com alto-falantes usado no experimento; no centro, é possível ver a bola laranja movimentada por ondas sonoras.

Durante a experiência, uma bola flutuava sobre um tanque de água. Sua posição foi detectada por uma câmera e, a partir das ondas sonoras emitidas por um conjunto de alto-falantes, a bola começou a se mover conforme as ondas.

É como se o som estivesse empurrando a bola para outro caminho. Ou seja, ele não faz a bola flutuar diretamente, mas a desloca para outro lugar.

Segundo os cientistas, o método é baseado na conservação do momento, semelhante a um jogo de hóquei no gelo: a bola está sobre uma superfície, e as ondas sonoras funcionam como o taco, que movimenta a bola pelo gelo. O estudo afirma que esta é a primeira aplicação que utiliza ondas sonoras para movimentar um objeto, inspirada na técnica óptica que recebeu o Nobel.

Os pesquisadores explicam que o método pode representar um avanço para a área de análises biológicas e engenharia de tecidos. Nesse contexto, seria possível manipular células sem as tocar, evitando qualquer risco de contaminação ou dano físico. Nos testes, eles também movimentaram outros objetos, como um origami de papel.

"Alguns métodos de administração de medicamentos já usam ondas sonoras para liberar medicamentos encapsulados, então essa técnica é especialmente atraente para empurrar um medicamento diretamente para células tumorais, por exemplo", disse Fleury.

Gostou do conteúdo? Então, fique por dentro de mais assuntos sobre física e ciência aqui no TecMundo. Aproveite para descobrir, como é o barulho de um buraco negro. Até a próxima

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