Sonho de Tesla? Eletricidade é guiada no ar usando som

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/02/2025

Faísca elétrica de 4 cm guiada para contornar um obstáculo metálico, para onde ela normalmente se dirigiria.
[Imagem: Josu Irisarri]

Guiando eletricidade no ar

Faíscas elétricas, sejam elas da potência de um relâmpago, saindo de um curto-circuito na rede de alta tensão ou mesmo dos fios de um aparelho doméstico, têm uma característica universal: Elas são caóticas, dividindo-se em ramos imprevisíveis, nunca unindo sua fonte ao seu destino por uma linha reta.

Mas seria muito bom se fosse possível guiar essas faíscas com precisão pelo espaço livre porque, se controladas, elas podem ter mil e uma utilidades, por exemplo na soldagem, na eliminação de germes, na alimentação de componentes eletrônicos, dentro dos motores a combustão, para ignição do combustível, e até mesmo na geração de estímulos táteis em interfaces, próteses e robótica.

A boa notícia é que essas e outras aplicações agora podem começar a ser projetadas graças ao trabalho de Josu Irisarri e colegas das universidades de Navarra, na Espanha, e Helsinque, na Finlândia.

Irisarri descobriu uma maneira de transportar eletricidade pelo ar aberto com um nível de precisão impressionante: As faíscas elétricas podem tanto seguir por uma linha perfeitamente reta, quanto serem guiadas por trajetos predeterminados.

A equipe afirma que, na prática, sua tecnologia permite criar "fios elétricos invisíveis". Os fios na verdade são caminhos para a eletricidade traçados no ar - o fio será invisível, mas a fagulha elétrica será bem visível.

Imagem de longa exposição da faísca elétrica enquanto a bobina de Tesla é transladada dentro do anel ultrassônico, parecido com o usado para levitação acústica. (A) Vista lateral enquanto a bobina é transladada em uma dimensão. (B) Vista superior enquanto a bobina é escaneada em duas dimensões usando um estágio CNC.
[Imagem: Josu Irisarri et al. - 10.1126/sciadv.adp0686]

Controle da propagação das faíscas elétricas

O nível de controle da faísca elétrica é tão grande que permite até mesmo guiar cada faísca em torno de obstáculos, ou fazê-la atingir pontos específicos, mesmo em materiais não condutores.

O segredo dessa mágica que certamente faria Nikola Tesla arregalar os olhos, está em ondas ultrassônicas.

O controle é possível porque as faíscas aquecem o ar, que se expande e, por decorrência, sofre uma diminuição da sua densidade.

As ondas ultrassônicas são então usadas para guiar o ar quente. O ar quente, mais leve, flui para regiões onde a intensidade do som é maior. As próximas faíscas então seguem essas regiões de ar mais leve por causa de sua menor tensão de ruptura.

"O controle preciso das faíscas permite sua utilização em uma ampla variedade de aplicações, como ciências atmosféricas, procedimentos biológicos e alimentação seletiva de circuitos," comentou o professor Ari Salmi.

Precisão: As faíscas são dirigidas para alvejar uma matriz de 3 x 3 lâmpadas de neon, acertando precisamente os eletrodos desejados.
[Imagem: Josu Irisarri et al. - 10.1126/sciadv.adp0686]

Seguro e promissor

Até agora, faíscas elétricas só podiam ser guiadas com descargas induzidas por laser, comumente chamadas de eletrolasers, que exigem o uso de lasers de alta potência, inadequados para muitas aplicações, além de uma temporização precisa entre o laser e a descarga elétrica.

O novo método usa ultrassom em vez de lasers, o que o torna seguro até mesmo para os olhos e a pele. O equipamento é compacto e de baixo custo, muito parecido com os utilizados para levitação acústica, e pode ser operado continuamente.

"Estou animado com a possibilidade de usar faíscas muito fracas para criar estímulos táteis controlados na mão, talvez criando o primeiro sistema Braille sem contato," disse Irisarri.

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