Lévitation acoustique
Cet article est une ébauche concernant la physique et l’acoustique.
Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) selon les recommandations des projets correspondants.
La lévitation acoustique (appelée aussi : acoustophorèse) est une méthode visant à suspendre de la matière dans un milieu en utilisant la pression de radiation à partir d'ondes sonores intenses.
Découverte et expérimentation modifier
Cette méthode a été testée pour la première fois dans les années 1930 [1].
Principe de fonctionnement modifier
La lévitation acoustique est possible en raison des effets de non linéarité des ondes sonores intenses[2]. Elle permet alors de suspendre la matière dans un milieu en utilisant la pression de radiation.
Il n'y a pas de limite théorique connue de ce que la lévitation acoustique peut soulever tant qu'il y a assez de vibration, mais la technologie actuelle ne peut soulever que quelques milligrammes[3]. La lévitation acoustique est principalement utilisée dans l'industrie et dans la recherche de l'antigravité comme chez la NASA.
Certaines méthodes peuvent permettre la lévitation des objets sans créer de son audible pour l'oreille humaine comme celles montrées au Otsuka Lab[4], tandis que d'autres méthodes peuvent produire des sons audibles. Il existe de nombreuses façons de créer cet effet, de la création d'une onde sous l'objet en le renvoyant sur sa source à l'utilisation d'un réservoir (transparent) pour créer un grand champ acoustique.
Utilisation modifier
La lévitation acoustique est généralement utilisée pour des traitements sans récipient qui devient de plus en plus important avec le temps compte tenu de la petite taille et de la résistance des puces et autres choses semblables dans l'industrie. Le traitement sans récipient peut également être utilisé pour des applications nécessitant des matériaux à très haute pureté ou pour des réactions chimiques trop rigoureuses pour pouvoir se faire dans un récipient. Cette méthode est plus difficile à contrôler que d'autres méthodes pour éviter les récipients, telles que la lévitation électromagnétique, mais a l'avantage de pouvoir faire léviter des matériaux non conducteurs.
En 2013, la lévitation acoustique a bien progressé, de la lévitation immobile au déplacement d'objets de manière contrôlée[1]. Un atout qui pourrait être utilisé plus tard dans des milieux pharmaceutiques et électroniques[5]. Un appareil prototypique impliquant un carré d'émetteurs acoustiques disposé comme un échiquier arrive à déplacer un objet de case en case en abaissant lentement l'intensité sonore émise d'un carré et en augmentant l'intensité sonore de l'autre carré. Les avancées récentes permettent également d’utiliser la lévitation acoustique dans un liquide et non plus dans l’air[1].
Notes et références modifier
- (en) Marco A. B. Andrade, Nicolás Pérez et Julio C. Adamowski, « Review of Progress in Acoustic Levitation », Brazilian Journal of Physics, vol. 48, no 2, , p. 190–213 (ISSN 1678-4448, DOI 10.1007/s13538-017-0552-6, lire en ligne, consulté le )
- « Nonlinear Sound and Acoustic Levitation » [archive du ] (consulté le )
- « Phenomena, theory and applications of near-field acoustic levitation » [archive du ] [PDF]
- « Ultrasonic Levitation » [archive du ] (consulté le )
- Meeri Kim, « Sound waves can be used to levitate and move objects, study says » [archive du ], sur The Washington Post, Kim's article cites Daniele Foresti et al., « Acoustophoretic contactless transport and handling of matter in air (Abstract) » [archive du ], sur Proceedings of the National Academy of Sciences, july 10, 2013--date based on url
Voir aussi modifier
Articles connexes modifier
- Sustentation électrostatique
- Sustentation électromagnétique
- Lévitation optique
- Lévitation aérodynamique
- Pression de radiation
- Flottabilité
Liens externes modifier
- « McGraw-Hill AccessScience: Acoustic radiation pressure »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) (consulté le )
- « A Multi-Transducer Near Field Acoustic Levitation System for Noncontact Transportation of Large-Sized Planar Objects »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) (consulté le )
- Live Science – Scientists Levitate Small Animals
En français :
- La lévitation acoustique, bien plus que de la physique amusante
- « Ce n’est pas de la magie : la lévitation acoustique »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) (consulté le )
- Comment fonctionne la lévitation acoustique
Exemple de lévitation acoustique :
