I raggi acustici del trattore utilizzano la potenza del suono per trattenere le particelle a mezz'aria, e a differenza della levitazione magnetica, possono afferrare la maggior parte dei solidi o dei liquidi. Per la prima volta gli ingegneri dell'Università di Bristol hanno dimostrato che è possibile intrappolare stabilmente oggetti più grandi della lunghezza d'onda del suono in un raggio traente acustico. Questa scoperta apre le porte alla manipolazione di capsule di farmaci o strumenti microchirurgici all'interno del corpo. Anche il trasporto senza container di campioni più grandi e delicati è ora una possibilità e potrebbe portare alla levitazione degli esseri umani.

I ricercatori in precedenza pensavano che i raggi traenti acustici fossero fondamentalmente limitati alla levitazione di piccoli oggetti poiché tutti i precedenti tentativi di intrappolare particelle più grandi della lunghezza d'onda erano stati instabili, con oggetti che girano in modo incontrollabile. Questo perché il campo sonoro rotante trasferisce parte del suo movimento rotatorio agli oggetti facendoli orbitare sempre più velocemente fino a quando non vengono espulsi.

Il nuovo approccio, pubblicato in Lettere di revisione fisica oggi, utilizza vortici acustici in rapida fluttuazione, che sono simili a tornado di suoni, fatto di una struttura simile a un tornado con un suono forte che circonda un nucleo silenzioso.

I ricercatori di Bristol hanno scoperto che la velocità di rotazione può essere controllata con precisione cambiando rapidamente la direzione di torsione dei vortici, questo stabilizza il raggio traente. Sono stati quindi in grado di aumentare le dimensioni del nucleo silenzioso permettendogli di contenere oggetti più grandi. Lavorare con onde ultrasoniche a un passo di 40kHz, un tono simile a quello che solo i pipistrelli possono sentire, i ricercatori hanno tenuto una sfera di polistirene di due centimetri nel raggio traente. Questa sfera misura oltre due lunghezze d'onda acustiche ed è la più grande mai intrappolata in un raggio traente. La ricerca suggerisce che, in futuro oggetti molto più grandi potrebbero essere levitati in questo modo.

Dottor Asier Marzo, autore principale dell'articolo del Dipartimento di ingegneria meccanica di Bristol, ha dichiarato:"I ricercatori acustici erano stati frustrati dal limite di dimensione per anni, quindi è soddisfacente trovare un modo per superarlo. Penso che apra le porte a molte nuove applicazioni".

Dottor Mihai Caleap, Associato di ricerca senior, chi ha sviluppato le simulazioni, spiegato:"In futuro, con maggiore potenza acustica sarà possibile contenere oggetti anche più grandi. Si pensava che questo fosse possibile solo usando toni più bassi che rendessero l'esperimento udibile e pericoloso per gli umani".

Bruce Drinkwater, Professore di Ultrasuoni presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, che ha curato i lavori, ha aggiunto:"Le travi acustiche del trattore hanno un enorme potenziale in molte applicazioni. Sono particolarmente entusiasta dell'idea di linee di produzione senza contatto in cui oggetti delicati vengono assemblati senza toccarli".