Chave de fenda sônica aperta vórtices da física

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/04/2012

O nome "chave de fenda sônica" foi inspirado em um aparelho com esse nome usado na série de TV Dr. Who.
[Imagem: University of Dundee]

Motor sônico

Físicos da Universidade de Dundee, na Escócia, criaram um motor movido por ultra-sons.

Mike MacDonald e seus colegas batizaram o dispositivo de "chave de fenda sônica", embora a máquina nem de perto lembre uma chave de fenda.

Por trás de seu funcionamento, contudo, está uma teoria fundamental da física, além de um grande potencial para a fabricação de instrumentos mais aprimorados e mais precisos.

Esta é a primeira vez que se usa ultra-sons para girar objetos, e não apenas para empurrá-los - e a diferença é significativa.

Feixes de ultra-sons

Os cientistas usaram um conjunto de geradores de ultra-som para formar um feixe com ondas em formato de hélice, um vórtice ultra-sônico, que possui momento suficiente para empurrar o objeto e, ao mesmo tempo, fazê-lo girar.

O objeto é um disco de borracha de 10 centímetros de diâmetro.

"Este experimento não apenas confirma uma teoria fundamental da física, como também demonstra um novo nível de controle sobre feixes de ultra-sons, que poderá ser aplicado a cirurgias não-invasivas, carreamento controlado de medicamentos e manipulação ultra-sônica de células," disse MacDonald.

A teoria a que o pesquisador se refere é válida tanto para o som quanto para a luz, mas nunca havia sido demonstrada em um experimento único.

A teoria estabelece que a relação momento angular/energia em um vórtice é igual à relação entre o número de hélices de onda entrelaçadas e a frequência do feixe.

DNA sônico

Usando um transdutor de ultra-som com 1.000 elementos, os cientistas conseguiram gerar estruturas de ondas parecidas com o DNA, só que com muito mais "hélices".

Esses feixes alcançaram potência suficiente para levitar o disco de borracha de 90 gramas e fazê-lo girar na água.

O nome "chave de fenda sônica", segundo os pesquisadores, foi inspirado em um aparelho com esse nome usado na série de TV Dr. Who, atualmente apresentada pela TV Cultura de São Paulo.

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