Investigadores han logrado manipular el movimiento de objetos utilizando sonido, dirigiendo objetos flotantes alrededor de obstáculos en un entorno acuático. Este avance abre nuevas posibilidades para la administración no invasiva y dirigida de medicamentos, así como otras aplicaciones biomédicas.
El equipo de la Escuela de Ingeniería de EPFL ha empleado técnicas inspiradas en la óptica para lograr esta manipulación de objetos. Según Romain Fleury, jefe del Laboratorio de Ingeniería de Ondas en EPFL, las pinzas ópticas tradicionales funcionan creando un “punto caliente” de luz para atrapar partículas. Sin embargo, en presencia de otros objetos, es difícil crear y mover este punto de trampa.
Las pinzas ópticas requieren condiciones estáticas y extremadamente controladas para funcionar correctamente. En los últimos cuatro años, Fleury y su equipo han intentado mover objetos en entornos dinámicos y no controlados utilizando ondas sonoras.
El método desarrollado por el equipo, denominado modelado de momento de ondas, es totalmente indiferente al entorno o a las propiedades físicas del objeto. Solo se necesita conocer la posición del objeto, y las ondas sonoras se encargan del resto.
“En nuestros experimentos, en lugar de atrapar objetos, los empujamos suavemente, como guiar un disco con un palo de hockey”, explicó Fleury. Este método, basado en la conservación del momento, es extremadamente simple y general, lo que lo hace muy prometedor.
En el experimento, la bola flotaba en la superficie de un gran tanque de agua, con su posición rastreada por una cámara aérea. Ondas sonoras audibles emitidas por una matriz de altavoces en cada extremo del tanque guiaban la bola a lo largo de un camino predeterminado. Simultáneamente, una segunda matriz de micrófonos «escuchaba» la retroalimentación, conocida como matriz de dispersión, a medida que rebotaba en la bola en movimiento.
El experimento demostró con éxito la capacidad de mover y rotar objetos de manera óptima, ampliando el potencial de la manipulación de objetos basada en ondas a medios de dispersión complejos y dinámicos. Los investigadores prevén nuevas oportunidades para aplicaciones biomédicas, sensores y manufactura.
