Ultraino: sistema Arduino para levitación ultrasónica

Simplemente desafiar la gravedad y levitar las cosas debería ser más fácil con Ultraino. El sistema de fuente abierta incluye un escudo Arduino, software y matrices de transductores ultrasónicos.

Los objetos pesados ​​e incluso las naves espaciales a menudo se mueven sin contacto en las películas de ciencia ficción con rayos tractores y levantamiento antigravedad. En realidad, las pequeñas gotas y las cosas se pueden mover con ultrasonido: con el nuevo sistema Ultraino basado en Arduino, ahora es incluso más fácil construir sus propios dispositivos de levitación. Además de un artículo científico, también hay un tutorial sobre Instructables .

El sistema modular conecta matrices de transductores ultrasónicos con software de control. La pieza central es un escudo Arduino para el Arduino Mega, con el que se pueden controlar hasta 64 canales con ondas cuadradas de hasta 17 V pp y una resolución de fase de π / 5. Para más canales, múltiples tableros se pueden usar juntos. Por lo tanto, diferentes tipos de matrices son posibles. Pueden ser planos y esféricos y mantener las partículas sobre una superficie o entre dos mitades de la matriz.

De la investigación a la vida cotidiana

Las partículas flotan por encima de las matrices en los nodos de ondas donde la gravedad está suspendida. Son parte de las ondas estacionarias que surgen cuando las ondas ultrasónicas se superponen. El efecto se conoce en teoría desde hace un tiempo, pero la implementación práctica todavía se está explorando. Los investigadores de la Universidad de Bristol han estado trabajando en dispositivos de levitación durante varios años, que también son fáciles de reproducir.

Sin embargo, las personas interesadas deberían tener alguna experiencia con manualidades electrónicas. El Ultrainoboard está equipado con pequeños componentes SMD y la polaridad de los transductores ultrasónicos debe verificarse porque la información del fabricante a menudo es incorrecta. El equipo también hizo algunas partes con la impresora 3D y el cortador láser. Todos los archivos del proyecto, desde el software hasta las plantillas STL y el diseño de PCB, se pueden descargar desde un repositorio de Github .

Levitación gracias a Arduino

En agosto del año pasado, los investigadores publicaron el tutorial para el levitador acústico TinyLev basado en el Arduino nano, con un andamio de la impresora 3D. Físico y creador Dianna “Physics Girl” Dowern demuestra que la réplica y sus propios experimentos con un pequeño conocimiento de la electrónica son posibles. Con dos amigos ella construyó el dispositivo en menos de cuatro horas y luego visitó el laboratorio en la universidad.

Un dispositivo portátil, el “rayo tractor acústico” , también ha sido desarrollado por el equipo. También controlado por un Arduino Nano, la réplica cuesta menos de 60 euros. Un desafío para el futuro es mover partículas aún más grandes en el futuro, según los científicos.

Fuente


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