Ceci n’est pas une goutte qui tombe, mais bien une goutte qui décolle… poussée par des ultrasons.
Pour la faire décoller, nous avons disposé sous la surface de l’eau un type de haut-parleur qui génère des ultrasons (un transducteur acoustique). Il est orienté vers l’interface entre deux fluides, par exemple ici entre l’eau et l’air, mais cela fonctionne aussi avec d’autres fluides. Quand les ultrasons atteignent une intensité suffisamment élevée, une goutte d’eau peut se former, se soulever et même se détacher de la surface. Ici, l’intensité est juste en dessous de ce seuil et la goutte reste « attachée ».
Si le signal acoustique continue, plusieurs gouttes d’eau sont successivement formées et éjectées. On parle de fontaine acoustique.
Faire léviter des petits objets avec des ultrasons… et les déplacer
En première approximation, la pression de radiation est un effet du second ordre, donc une grandeur nettement plus petite que la pression acoustique dont elle est la moyenne temporelle. La pression de radiation se manifeste comme une force mécanique lorsqu’elle s’applique sur une surface. Grâce à cette force acoustique, on peut manipuler de petits objets de l’ordre du millimètre tels que des gouttes d’eau, des composants électroniques et même de petits insectes. Dans ces cas, l’objet est directement poussé par le faisceau acoustique.
En orientant un transducteur vers l’objet et en dimensionnant judicieusement le système, il est possible d’avoir une force de radiation acoustique qui compense les effets de la gravité terrestre et permet alors à l’objet de léviter dans l’espace. En ajoutant des transducteurs acoustiques, des tourbillons (ou vortex) acoustiques peuvent être créés afin de manipuler de façon précise l’objet en lévitation : en modifiant le faisceau acoustique, on modifie l’œil de la tornade et on peut déplacer l’objet. On parle alors de « pince…
La suite est à lire sur: theconversation.com
Auteur: Thibaut Devaux, Maître de Conférences en Acoustique, Université de Tours
