Los rayos tractores acústicos utilizan el poder del sonido para retener partículas en el aire, y a diferencia de la levitación magnética, pueden agarrar la mayoría de sólidos o líquidos. Por primera vez, los ingenieros de la Universidad de Bristol han demostrado que es posible atrapar de forma estable objetos más grandes que la longitud de onda del sonido en un rayo tractor acústico. Este descubrimiento abre la puerta a la manipulación de cápsulas de fármacos o implementos microquirúrgicos dentro del cuerpo. El transporte sin contenedores de muestras delicadas más grandes ahora también es una posibilidad y podría conducir a humanos levitando.

Los investigadores pensaban anteriormente que los rayos tractores acústicos se limitaban fundamentalmente a levitar objetos pequeños, ya que todos los intentos anteriores de atrapar partículas más grandes que la longitud de onda habían sido inestables. con objetos girando incontrolablemente. Esto se debe a que el campo de sonido giratorio transfiere parte de su movimiento giratorio a los objetos, lo que los hace orbitar cada vez más rápido hasta que son expulsados.

El nuevo enfoque publicado en Cartas de revisión física hoy dia, utiliza vórtices acústicos que fluctúan rápidamente, que son similares a tornados de sonido, hecho de una estructura parecida a un tornado con un sonido fuerte que rodea un núcleo silencioso.

Los investigadores de Bristol descubrieron que la velocidad de rotación se puede controlar con precisión cambiando rápidamente la dirección de torsión de los vórtices. esto estabiliza el rayo tractor. Luego pudieron aumentar el tamaño del núcleo silencioso, lo que le permitió contener objetos más grandes. Trabajando con ondas ultrasónicas en un tono de 40 kHz, un tono similar al que solo los murciélagos pueden escuchar, los investigadores sostuvieron una esfera de poliestireno de dos centímetros en el rayo tractor. Esta esfera mide más de dos longitudes de onda acústica y es la más grande hasta ahora atrapada en un rayo tractor. La investigación sugiere que, en el futuro, objetos mucho más grandes podrían levitarse de esta manera.

Dr. Asier Marzo, autor principal del artículo del Departamento de Ingeniería Mecánica de Bristol, dijo:"Los investigadores acústicos se han sentido frustrados por el límite de tamaño durante años, por lo que es satisfactorio encontrar una manera de superarlo. Creo que abre la puerta a muchas aplicaciones nuevas ".

Dr. Mihai Caleap, Investigador asociado sénior, quien desarrolló las simulaciones, explicó:"En el futuro, con más potencia acústica será posible sostener objetos aún más grandes. Se pensó que esto solo era posible usando tonos más bajos, lo que hacía que el experimento fuera audible y peligroso para los humanos ".

Bruce Drinkwater, Catedrático de Ultrasonidos del Departamento de Ingeniería Mecánica, quien supervisaba el trabajo, agregó:"Los rayos tractores acústicos tienen un gran potencial en muchas aplicaciones. Estoy particularmente entusiasmado con la idea de líneas de producción sin contacto donde los objetos delicados se ensamblan sin tocarlos".