Depuis une quinzaine d’années, différents chercheurs ont expérimenté la lévitation acoustique dans le cadre de différents usages. Il est notamment question de pinces acoustiques, d’hologrammes haptiques, d’impression d’objets en lévitation, ou encore de médicaments anti-cancer.
Qu’est-ce que la lévitation acoustique ?
La lévitation acoustique (ou acoustophorèse) est une méthode consistant à suspendre de la matière dans un milieu en ayant recours à la pression de radiation à partir d’une onde sonore intense. De faible fréquence, cette onde génère une variation de pression de l’air contrant la force de gravité. Ce phénomène est possible en raison des effets de non linéarité des ondes sonores intenses.
À la base, la recherche se penchait sur la lévitation acoustique afin de mettre au point des hologrammes haptiques à manipuler du bout des doigts. Des ondes de pression sont produites par des haut-parleurs à ultrasons, des ondes qu’il est possible de ressentir comme un genre de vague ondulant sous la paume de la main.
Comme l’explique New Scientist dans un article du 15 septembre 2021, l’un des objectifs de ces travaux était de contrôler des machines sans se trouver dans l’obligation d’avoir un contact direct avec ces dernières. Il s’agissait également – pour des questions d’hygiène – de mettre au point des interfaces haptiques pour retirer de l’argent au distributeur de billets ou encore, passer aux caisses libre-service dans les magasins.
De nouvelles applications
En 2018, des chercheurs de l’Université de Bristol (Royaume-Uni) ont réussi à faire léviter de véritables objets – une boule de polystyrène de 2 cm de diamètre. Il s’agissait ici d’un véritable progrès car la jusqu’à cette expérience, la longueur d’onde que la Science utilisait était seulement capable de faire léviter de très petites particules. Le fait est qu’à partir du moment où un objet plus grand que la longueur d’onde se trouve en lévitation, celui-ci reçoit une partie du moment de rotation du champ acoustique. Il se met alors à tourner sur lui-même de plus en plus vite jusqu’à son éjection du rayon acoustique.
D’autres progrès ont ensuite vu le jour. En Russie, des physiciens ont déposé un brevet concernant une imprimante 3D d’un nouveau genre. Celle-ci serait capable d’utiliser des ultrasons pour imprimer des objets en lévitation à l’aide de petites particules de matière plastique. D’autres chercheurs britanniques ont fait léviter des petites billes blanches de 1 mm de diamètre. L’objectif était de créer de petits films à raison d’une dizaine d’images par seconde.
Rappelons enfin qu’en 2020, des chercheurs suisses ont présenté un bras robotique de leur création. Celle-ci est dotée d’une pince comportant de petits haut-parleurs capables de générer des ultrasons. La pince est donc capable de lévitation acoustique, qu’il est d’ailleurs possible de doser à l’aide d’un logiciel. L’objectif des scientifiques était simple : progresser sur la précision et l’efficacité des robots.
