Raio trator aquático atrai tudo que boia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/08/2014

No detalhe, descrição do padrão de ondas gerado por um atuador triangular.
[Imagem: Horst Punzmann et al. - 10.1038/nphys3041]

Raio trator aquático

Físicos australianos criaram um raio trator aquático.

Um padrão complexo de ondas geradas na superfície da água consegue manipular à vontade objetos que estejam flutuando, trazendo-os para mais próximo ao dando-lhes novas direções.

O feito vem se somar à surpresa causada pela produção de um raio trator sônico, demonstrada há pouco mais de três meses - o raio trator "tradicional", uma ideia disseminada pela ficção científica, é um raio trator fotônico, baseado em ondas eletromagnéticas.

Segundo Horst Punzmann e seus colegas da Universidade Nacional Australiana, o controle do fluxo superficial da água não servirá para arrastar naves espaciais, mas oferece uma maneira inovadora e muito eficiente para lidar com vazamentos de petróleo ou controlar objetos no mar.

"Nós descobrimos uma forma de criar ondas que podem forçar um objeto flutuante a se mover contra a direção da onda," explica Punzmann.

Raio trator ou raio empurrador

Usando uma bola de pingue-pongue em um tanque com água, a equipe conseguiu calcular o tamanho e a frequência das ondas necessárias para mover a bola em qualquer direção que eles quisessem.

"Nós descobrimos que, acima de uma certa altura, essas complexas ondas tridimensionais geram padrões de fluxo na superfície da água," explica o professor Michael Shats.

"O raio trator é apenas um dos padrões, eles podem ser fluxos para dentro, fluxos para fora ou vórtices," completou.

Assim, na prática a técnica permite manipular os objetos flutuantes à vontade, empurrando-os ou trazendo-os de volta diretamente, ou fazendo com que eles adotem rotas que os trarão ao ponto de origem das ondas.

O padrão de movimento depende do formato do atuador vibratório que gera o raio trator aquático.
[Imagem: Horst Punzmann et al. - 10.1038/nphys3041]

Vórtices previsíveis

Tudo o que é necessário é um "gerador de vibrações", que induz as ondas no padrão necessário para a manipulação desejada.

A equipe fez experiências com diferentes formatos de "êmbolos vibratórios", mostrando que cada formato gera diferentes padrões de fluxo, permitindo manipular de forma diferente o objeto.

Por exemplo, um atuador circular empurra o objeto diretamente à frente, mas puxa objetos que estejam à sua esquerda - na verdade, o objeto pode ser forçado a dar uma volta no sentido anti-horário em seu quadrante (norte-noroeste-oeste ou leste-nordeste-norte, por exemplo) e, finalmente, ser trazido ao ponto central.

Já um atuador triangular produz um raio trator clássico, que puxa diretamente para si os objetos à frente.

Segundo os pesquisadores, não existe ainda uma teoria matemática que possa explicar seus experimentos.

"É um dos maiores problemas não resolvidos, embora qualquer um possa reproduzir isso em sua banheira. Nós estamos surpresos que ninguém tenha descrito esse fenômeno antes," disse Shats.

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