Visualización acústica de gancho. Crédito:Universidad Politécnica de Tomsk
Previamente, los científicos sólo conocían un tipo de rayos ópticos curvos:los rayos Airy y sus derivados. Se obtuvieron en 2007. Debido a sus propiedades físicas, los haces se pueden utilizar para manipular partículas pequeñas, que se puede aplicar en microfluídica y biología celular. La obtención de tales vigas requiere un equipo avanzado. Por lo tanto, investigadores de todo el mundo están buscando nuevos tipos de vigas curvas que puedan obtenerse mucho más fácilmente.
"Los principios para la obtención de nuevas vigas curvas son un campo de investigación interesante y prometedor tanto para áreas fundamentales como aplicadas. En 2018, nuestro equipo predijo teóricamente la existencia de un nuevo tipo de haz de luz curvado con forma de gancho y autoacelerador. Lo llamamos gancho fotónico, que es una onda electromagnética curva. Después, nos preguntamos si tales haces curvos podrían obtenerse de una onda acústica. Nuestro nuevo estudio respondió positivamente a este desafío. Podemos obtener este rayo incomparablemente más fácil que los rayos Airy, "Igor Minin, el jefe del proyecto y profesor de la División TPU de Ingeniería Electrónica, dice.
Para generar un gancho acústico, los investigadores utilizaron una micropartícula hecha de material dieléctrico Rexolite con una forma asimétrica. Esta partícula se colocó en agua durante los experimentos y se irradió con ultrasonidos. Pasando a través de una partícula de esta forma, una onda de sonido se curvaba en forma de gancho a la salida de la partícula. Los experimentos se llevaron a cabo en la Universidad Politécnica de Valencia (España).
"Hoy dia, la principal aplicación de los ganchos acústicos es la biomedicina, síntesis de nuevos materiales, manipulación de nanopartículas mediante ultrasonidos con alta precisión de sub-ondas.
Se pueden utilizar donde otros tipos de haces acústicos curvos como Airy no pueden. En el futuro, planeamos realizar experimentos e intentamos usar ganchos acústicos directamente para manipulaciones de partículas, "Dice Igor Minin.