Levitación acústica

A primera vista puede parecer un truco de magia, pero no lo es. Se trata de un fenómeno físico conocido como levitación acústica, que consiste en mantener un objeto suspendido en el aire mediante ondas sonoras. En el montaje del vídeo se han utilizado dos pequeños altavoces enfrentados que generan ondas sonoras cuya frecuencia se encuentra justo por encima de lo que el oído humano es capaz de percibir, 22 kHz. Si se alinean de forma precisa ambos altavoces y se ajustan las ondas de forma que tengan la misma amplitud y frecuencia, se crean dos movimientos ondulatorios en sentidos opuestos que interfieren uno con otro, dando lugar a lo que se conoce como onda estacionaria.

(Fuente)

La principal característica de una onda estacionaria es que a lo largo de la misma hay diversos puntos, llamados nodos, que permanecen inmóviles. Un nodo se corresponde con aquel punto en el que la cresta de una onda -la parte más alta- coincide con el valle de la otra -la parte más profunda-, cancelándose ambas. Esto es lo que se llama interferencia destructiva.

En ausencia de gravedad, las gotas de un líquido con el tamaño, la densidad y la tensión superficial adecuadas descansarían plácidamente en los nodos sin moverse. Ahora bien, cuando se realiza este experimento en la Tierra hay que tener en cuenta también la acción de la gravedad. Pero si la onda sonora tiene la energía suficiente –cuanta más frecuencia tenga, mayor es su energía-, entonces sí es capaz de compensar la atracción gravitatoria, gracias a lo que se conoce como presión de radiación. En ese caso, el punto de equilibrio quedaría un poco por debajo del nodo.

(Fuente)

Además de resultar muy espectacular, la levitación acústica también tiene sus aplicaciones. Por ejemplo, puede servir para suspender en el aire pequeñas gotas de materiales fundidos con el fin de que se vayan enfriando y endureciendo. O mantener estático un objeto y poder manipularlo en determinados trabajos de precisión, como la fabricación de pequeños componentes electrónicos. También se emplea  para analizar muestras que no pueden entrar en contacto con un recipiente, ya sea por riesgo de contaminación o de reacción química.

Este último caso es el del vídeo del principio. Si una solución con sustancias farmacológicas se solidifica en un recipiente, el contacto con su superficie suele hacer que cristalice. Al cristalizar, las sustancias se vuelven menos solubles y el cuerpo no las asimila completamente. Mediante la levitación acústica, en cambio, se puede conseguir que la solución solidifique sin cristalizar, lo que podría ayudar al desarrollo de medicinas más eficaces.

NOTA: Esta entrada participa en la XXXIV Edición del Carnaval de la Física organizado por Hablando de Ciencia.

FUENTES:

1. Levitación acústica, en Wikipedia.
2. Acoustic levitation, en How Stuff Works.
3. Efectos no lineales en la física clásica I: levitación acústica, en MiGUi.
4. No magic show: Real-world levitation to inspire better pharmaceuticals, en Argonne National Laboratory. 

Arrancan los Premios Bitácoras 2012

El pasado día 6 de septiembre se presentaron los Premios Bitácoras 2012, que este año cumplen ya su octava edición. Estos premios son uno de los más conocidos de la blogosfera en español, y cuentan con un total de 20 categorías distintas, entre ellas la de Mejor Blog de Ciencia.

Seguramente sea una osadía que un modesto blog como éste, con apenas año y medio de existencia, se presente a estos premios, con gigantes como Eureka, Scientia o Gaussianos, tres de mis preferidos. Pero como en cada categoría se pueden votar hasta a cinco blogs, quién sabe, a lo mejor piensas que este blog tiene un hueco entre tus elegidos.

Por eso voy a explicar los sencillos pasos que habría que dar si, por un casual, quisieras votarme:

1. Regístrate en Bitácoras.com. Si no tienes una cuenta, puedes hacerlo de forma rápida mediante tu usuario de Facebook o Twitter.
2. Una vez que hayas iniciado la sesión, haz click en este enlace o bien pincha en la imagen que aparece en la barra lateral del blog. Automáticamente te dirigirá a la página de Bitácoras para las votaciones, con el blog ya añadido a la categoría Mejor Blog de Ciencia.
3. Que no se te olvide rellenar el captcha que aparece más abajo y haz click en Votar.

De los votos de los usuarios saldrán 3 finalistas por categoría que serán anunciados el 12 de noviembre. Entre ellos, los miembros del jurado escogerán al ganador de cada una de las categorías, excepto en la de Mejor Blog del Público.

Gracias de antemano por tu apoyo y suerte a todos los participantes.

Hasta la vista, Vesta

Según ha confirmado la NASA, la sonda espacial Dawn ya ha dicho adiós a Vesta. Y lo ha hecho tan discretamente como llegó, encendiendo sus suaves motores de iones para describir órbitas cada vez más grandes, hasta que se ha alejado lo suficiente como para escapar de su atracción gravitatoria. De esta manera se pone punto y final a su misión científica en Vesta, que ha durado poco más de un año y que se puede calificar de un rotundo éxito.

He aquí algunos de los logros y conclusiones más importantes conseguidos por Dawn:

1. Dawn se ha convertido en la primera nave espacial que orbita un cuerpo del cinturón de asteroides.
2. Los datos recopilados por Dawn ponen de manifiesto que Vesta se parece más a un pequeño planeta que a un asteroide típico (más información en esta entrada). 
3. Vesta se fundió completamente en el pasado y su interior se distribuyó en capas, formándose un núcleo de hierro.
4. Vesta sufrió dos colosales impactos en su hemisferio sur, que han dejado enormes cuencas de cientos de kilómetros de diámetro.
5. Estos dos gigantescos impactos crearon surcos que rodean por completo la superficie de Vesta.

Su siguiente objetivo es Ceres, el cuerpo más grande del cinturón de asteroides, y que desde 2006 ostenta la categoría de planeta enano. Para ello habrá que esperar un poco todavía, pues su llegada está prevista a principios de 2015.

Dimensiones extras

¿Por qué la gravedad es tan débil comparada con el resto de fuerzas fundamentales? ¿Tiene algo que ver con las llamadas dimensiones extras? ¿Podrían encontrarse en el LHC? 

A todas estas preguntas intenta responder el último vídeo de PHD Comics, Extra Dimensions. Merece la pena verlo.

P.D. - Esta entrada participa en la XXXIV Edición del Carnaval de la Física que organiza en esta ocasión Hablando de Ciencia.

¿Dónde estaba Pink Floyd cuando el hombre llegó a la Luna?

Tras el triste fallecimiento de Neil Armstrong hace unos días, se han vuelto a recordar detalles de la increíble odisea del Apolo 11. Yo no había nacido todavía, pero entre los que ya estaban aquí es muy habitual hacerse la clásica pregunta: ¿dónde estabas tú aquel día?

Eso mismo hizo un periódico con David Gilmour, el guitarrista de Pink Floyd, y su respuesta, como seguidor del grupo, me ha sorprendido. Resulta que Pink Floyd formó parte de la cobertura de la BBC de aquel histórico acontecimiento, y estuvo actuando en directo en un programa que se emitió después del alunizaje del Eagle y que consistía en entrevistas con científicos en plató, además de información y sketches.  El programa se llamó "But what if it is made of green cheese".

Así que allí se plantó Pink Floyd con su formación clásica (Rogers, Gilmour, Wright, Mason; ya sin Barrett, que había abandonado definitivamente el grupo unos meses antes) para amenizar la velada. Abrieron el programa improvisando un blues instrumental que se escuchó de fondo, mientras se recitaban citas y poemas sobre la Luna. Más tarde, el grupo tocaría el tema completo, que hoy se conoce como Moonhead o también a veces Trip on Mars.

La canción tuvo más bien poca trascendencia en la discografía de Pink Floyd: no se incluyó en ningún disco oficial y sólo se conocen un par de conciertos donde la tocaron (Birmingham y Gotemburgo, en 1970), aunque sí aparece en dos oscuros discos piratas, With/Without y Wavelenghts. Un fan se encargó de recuperarla, añadirle las imágenes (que, por cierto, no corresponden a la misión del Apolo 11; yo diría que son del Apolo 17) y subirla a Youtube. El propio Gilmour confirmó en su blog que el tema que tocaron aquella histórica noche es el que aparece en el vídeo.

Qué tiempos aquellos en que estas cosas pasaban en televisión...