Levitao acstica em ambiente real promete revolucionar impresso 3D

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Robtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/06/2022

Levita

Antes restrita a ambientes de vcuo, a levitao acstica agora permite posicionar objetos em ambientes reais.
[Imagem: Ryuji Hirayama et al. – 10.1126/sciadv.abn7614]

Levitao com ondas de som

A tecnologia da levitao acstica e das pinas snicas vem-se desenvolvendo rapidamente, com importantes contribuies de pesquisadores brasileiros, os primeiros a conseguir levitar objetos grandes.

A levitao acstica, ou levitao snica, consiste em usar a fora de ondas de ultrassom de alta intensidade, que tm uma frequncia mais alta do que os humanos conseguem ouvir, para manter e mover objetos no ar. Essa tcnica tambm permite a criao de imagens 3D interativas no ar, como hologramas 3D, que voc pode ver, sentir e ouvir, e mesmo fazer reaes qumicas sem contato.

O avano mais recente nesta rea est vindo agora pelas mos de Ryuji Hirayama e seus colegas da Universidade College de Londres.

Hirayama conseguiu pela primeira vez fazer a levitao funcionar fora de um ambiente controlado e livre – at agora, qualquer objeto presente no ambiente interferia com as ondas sonoras e fazia o objeto levitado cair.

“Ns demonstramos como podemos flutuar objetos e at mesmo criar contedo digital, como hologramas, em ambientes do mundo real, levando em conta objetos prximos em tempo real. Isto abre possibilidades para experincias de realidade virtual totalmente imersivas e hologramas interativos,” disse o pesquisador.

Levita

A inovao est no mapeamento em tempo real do campo snico que manipula as partculas.
[Imagem: Ryuji Hirayama et al. – 10.1126/sciadv.abn7614]

Impresso 3D multimateriais e sem contato

A equipe fez demonstraes com diversos objetos, alm das tradicionais esferas de poliestireno, incluindo gua e tecido.

A tcnica insere duas novas etapas na levitao tradicional. Em primeiro lugar, o caminho das ondas sonoras calculado em tempo real, conforme elas so emitidas pelos alto-falantes nas diferentes intensidades necessrias e ricocheteiam nos objetos no ambiente.

A segunda etapa consiste em uma tcnica para ligar e desligar os alto-falantes rapidamente, de modo que, assim que a onda sonora ricocheteia no ambiente e se espalha, o perfil de sustentao possa ser ajustado para manter o objeto no ar.

A equipe acredita que sua tcnica possa ser usada pode otimizar o modo como produtos so fabricados por manufatura aditiva, por meio de impressoras 3D multimateriais. As impressoras atuais usam um dispensador para liberar cada material no objeto, o que particularmente importante para evitar a contaminao cruzada de materiais quando produtos qumicos ou materiais biolgicos so usados.

A levitao acstica permitiria que vrios materiais fossem usados sem contaminao cruzada ou movimentao do dispensador dentro do espao de fabricao, essencialmente uma fabricao sem contato. Essa tcnica, quando desenvolvida, tem potencial para tornar a construo do objeto mais flexvel, uma vez que o material pode ser adicionado de qualquer direo, superando a fabricao camada por camada e permitindo a produo de objetos multimateriais mais sofisticados.

Bibliografia:

Artigo: High-speed acoustic holography with arbitrary scattering objects
Autores: Ryuji Hirayama, Giorgos Christopoulos, Diego Martinez Plasencia, Sriram Subramanian
Revista: Science Advances
Vol.: 8, Issue 24
DOI: 10.1126/sciadv.abn7614

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