Los investigadores de la Universidad de Aalto han descubierto un fenómeno sorprendente que cambia la forma en que pensamos acerca de cómo el sonido puede mover partículas. Su experimento se basa en un famoso experimento reconocible en las aulas de ciencias de la escuela secundaria en todo el mundo: el experimento de la Placa Chlandni, donde las partículas se mueven en unsuperficie vibrante
El experimento fue realizado por primera vez en 1787 por Ernst Chladni, ahora conocido como el padre de la acústica. El experimento de Chladni mostró que cuando una placa vibra a una frecuencia, las partículas pesadas se mueven hacia las regiones con menos vibración, llamadas líneas nodalesEste experimento se ha repetido ampliamente durante los siglos posteriores, y dio forma a la comprensión común de cómo se mueven las partículas pesadas en una placa vibratoria. Pero los investigadores de la Universidad de Aalto ahora han demostrado un caso en el que las partículas pesadas se mueven hacia las regiones con más vibraciones o antinodos."Este es un resultado sorprendente, casi una contradicción con las creencias comunes", dice el profesor Quan Zhou.
Los investigadores instalaron una placa de silicio en un transductor piezoeléctrico y la sumergieron en agua. Extendieron esferas de vidrio de menos de mm en la placa, y la hicieron vibrar con señales de diferentes frecuencias, creando ondas en la placa. Luego, los investigadores se sorprendieronpara observar que las partículas se mueven hacia los antinodos, formando lo que han denominado "patrones Chladni inversos"
Un aspecto interesante es que el sistema puede crear un movimiento predecible en una amplia gama de frecuencias. "Podemos mover partículas en casi cualquier frecuencia, y no confiamos en la resonancia de la placa", dice Zhou. "Esto nos damucha libertad en el control de movimiento "
Utilizando el fenómeno recién descubierto, los investigadores pudieron controlar con precisión el movimiento de partículas individuales y un enjambre de partículas en la placa sumergida. En un ejemplo, movieron una partícula en un laberinto en la placa, escribieron palabras que consistían en palabras separadasletras, y fusionadas, transportadas y separadas por un enjambre de partículas tocando diferentes notas musicales.
"Muchos procedimientos en la investigación farmacéutica y el ensamblaje de microsistemas requieren la capacidad de mover y manipular partículas pequeñas fácilmente. Usando un solo actuador para hacer todas estas cosas diferentes, estamos abriendo un camino hacia nuevas técnicas de manejo de partículas", dice Zhou ".Además, el método puede inspirar los futuros sistemas de fábrica en un chip ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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