Levitatietechnieken zijn niet langer beperkt tot het laboratorium dankzij de ingenieurs van de Universiteit van Bristol die een eenvoudigere manier hebben ontwikkeld om materie in de lucht op te hangen door een 3D-geprinte akoestische levitator te ontwikkelen.

Deze nieuwe techniek, gepubliceerd in Beoordeling van wetenschappelijke instrumenten , kan worden toegepast op een scala aan toepassingen, inclusief bloedonderzoek.

Iedereen die op een festival zijn borst heeft voelen trillen met de energie van de geluidsgolven, kent het principe achter akoestische levitatie al. Akoestische levitatie maakt gebruik van krachtige akoestische golven om deeltjes uit alle richtingen te duwen en ze vast te houden in de lucht. Door gebruik te maken van ultrageluid - een hoge toon boven het menselijk gehoor - is het mogelijk krachtige trillingen te gebruiken zonder de mens schade te berokkenen.

Magnetische levitatie maakt gebruik van magnetische velden om objecten in de lucht op te hangen. Akoestische levitatie is niet zo sterk als magnetische levitatie, maar kan op een breed scala aan materialen werken, van vloeistoffen tot levende dieren.

Met behulp van parkeersensoren, een motorrijder, een Arduino (een microcontroller met één bord) en een 3D-geprint onderdeel, het team van de Universiteit van Bristol heeft een instructiepakket ontwikkeld voor degenen die thuis of op school hun eigen levitator willen samenstellen. Met de instructies kan elke onderzoeker een levitator samenstellen en experimenten uitvoeren met akoestische levitatie. Deze levitator is veilig in gebruik, robuust tegen temperatuur- of vochtigheidsveranderingen, en kan gedurende lange tijd werken, experimenten mogelijk te maken die voorheen niet mogelijk waren.

Dr. Asier Marzo van de afdeling Werktuigbouwkunde van de Universiteit van Bristol, verklaart:

"Levende monsters in de lucht kunnen de diagnose van bloedmonsters en de detectie van de structuur van moleculen verbeteren. Gewoonlijk wordt een monster op een microscoopglaasje verlicht met röntgenstralen, lasers of een ander type straling zodat de gereflecteerde straling kan worden geanalyseerd. Echter, hoe transparant het objectglaasje ook is, het zal altijd interfereren met de test. Integendeel, als het monster zweeft, alle reflecties zullen van het monster komen.

"Akoestische levitatie is onderzocht in honderden onderzoeken voor toepassingen in farmaceutische producten, biologie of biomaterialen. Het houdt de belofte in om innovatieve en grensverleggende processen te ondersteunen. Echter, historisch waren levitators beperkt tot een klein aantal onderzoekslaboratoria omdat ze op maat gemaakt moesten worden, zorgvuldig afgesteld en vereist hoogspanning. Nutsvoorzieningen, niet alleen wetenschappers, maar ook studenten kunnen thuis of op school hun eigen levitator bouwen om te experimenteren en nieuwe toepassingen van akoestische levitatie uit te proberen."