Da ficção para a realidade: como a levitação pode ser usada na tecnologia

(Fonte da imagem: Reprodução/New Scientist)

A capacidade de levitar e desafiar as leis da gravidade parece uma ideia possível apenas nas melhores obras de ficção científica ou mesmo em nossa imaginação. O conceito em si não é estranho; afinal, quem nunca sonhou em levantar objetos sem tocá-los, como em um truque de mágica, ou pilotar carros que viajam pelos ares?

A realidade prática da levitação, porém, era considerada inviável até agora. Pesquisadores sempre se perguntavam como seria possível criar um campo de força capaz de superar a gravidade sem danificar as estruturas e os componentes dos objetos.

Cientistas suíços parecem ter encontrado uma solução: utilizando ondas sonoras de alta potência, a equipe conseguiu levantar partículas de água e até mesmo um palito de madeira. Entre as experiências, esses pesquisadores conseguiram fazer café instantâneo no ar, combinando a fórmula com moléculas de água, e puderam também inserir trechos de DNA em uma célula sem tocar diretamente as amostras.

Levitação acústica

Estamos falando de levitação de estruturas de tamanho reduzido, inclusive em níveis celulares, mas isso não significa que a prática nessas dimensões não tenha seus próprios desafios e aplicações. A força do som pode, por exemplo, fazer explodir uma gota-d’água ou danificar tecidos e organismos.

No vídeo abaixo, os cientistas registraram esse deslocamento de moléculas através do sistema sonoro de levitação e editaram o resultado em um trabalho com pegada artística, com fundo de música clássica.

Para entender como funciona essa técnica, os pesquisadores sugerem imaginar uma mesa cheia de lâmpadas, todas elas equipadas com dimmers de controle de intensidade. Você pode diminuir o brilho de uma lâmpada e aumentar o de uma próxima como forma de manter o equilíbrio de luminosidade do ambiente, sem prejuízo, e modificar a direção das ondas.

O sistema de levitação acústica funciona de maneira parecida. Cada centímetro do campo de força sonora é ajustado por um software que controla a intensidade das ondas e permite que os objetos sejam levitados e deslocados pelo espaço.

Frequência inaudível ao ouvido humano

As ondas sonoras exercem uma pressão quando atingem a superfície de um objeto, mas geralmente os efeitos são pequenos demais para que sejam notados. Porém, com uma forte intensidade, o som é capaz de neutralizar e superar a força gravitacional.

O modelo de levitação desenvolvido pela equipe suíça utiliza níveis sonoros acima de 160 decibéis, o que é um volume ainda mais alto do que o registrado próximo a um foguete em lançamento, e o suficiente para estourar os tímpanos humanos.

Apesar da alta intensidade do campo sonoro criado nesse experimento, os cientistas não precisaram utilizar qualquer tipo de proteção auricular. Isso porque as ondas sonoras foram emitidas em uma frequência de 24 mil Hz – a mesma de um apito para cães –, que não é captada pelos ouvidos humanos.

Uma demonstração prática de suspensão acústica

Pesquisadores da Argonne National Laboratory, um dos maiores e mais antigos laboratórios de pesquisa científica do Departamento de Energia dos Estados Unidos, haviam desenvolvido uma técnica semelhante de levitação por ondas sonoras.

Um vídeo do ano passado mostra como os cientistas desse laboratório conseguiam suspender materiais dentro de um campo de força acústica. Ainda que nesse experimento não haja o deslocamento ou a movimentação das partículas, o clipe é uma boa demonstração de como funciona essa técnica.

Já a pesquisa da equipe suíça aprimora esse sistema de levitação, com a possibilidade de locomover os objetos. Esse avanço científico pode ter grande utilidade na indústria farmacêutica, permitindo que soluções químicas e moléculas sejam misturadas sem a contaminação pelo toque ou pelo uso de recipientes.

Hyperloop: uma aplicação comercial inviável

Um projeto desenvolvido pelo empresário Elon Musk propõe uma solução de transporte subterrâneo que utiliza um mecanismo de suspensão por pressão do ar. O Hyperloop consiste em uma série de vagões que circulam encapsulados em um tubo que tem as condições ambientais necessárias para que o veículo se desloque a 1.220 km/h, muito próximo à barreira do som.

(Fonte da imagem: Reprodução/Hyperloop)

Com a baixa pressão no interior dos vagões, a linha do Hyperloop viajaria suspensa no ar, sem atrito com trilhos ou com qualquer tipo de suporte físico, o que aumenta a sua velocidade de deslocamento. Apesar de a proposta parecer boa no papel, o sistema de transporte de Musk é considerado inviável pelas condições das cidades hoje em dia, que não têm estrutura para suportar uma obra desse tamanho.

Para os fãs de ficção e que sempre imaginavam um meio de transporte que levita do solo, a boa notícia é que, ainda que o Hyperloop nunca seja desenvolvido, Musk publicou o projeto “em código aberto” para que outros cientistas e empreendedores possam aproveitar os conceitos e utilizar a técnica em outros equipamentos e veículos.