Le goccioline possono essere spostate dagli ultrasuoni attraverso un fenomeno noto come forza di radiazione acustica. Questa forza nasce dall'interazione tra le onde acustiche e le goccioline. Quando un'onda acustica attraversa un mezzo, esercita una forza sulle particelle nel mezzo. Questa forza è proporzionale al quadrato della pressione acustica e al gradiente della pressione acustica.

Nel caso delle goccioline, la forza della radiazione acustica spinge le goccioline nella direzione della propagazione dell'onda. Questo perché le goccioline sono più dense del mezzo circostante e subiscono una forza maggiore dalle onde acustiche. La forza esercitata su una goccia è anche proporzionale alla dimensione della goccia. Ciò significa che le goccioline più grandi vengono spostate più facilmente rispetto alle goccioline più piccole.

La forza della radiazione acustica è stata utilizzata in una varietà di applicazioni, tra cui la manipolazione delle goccioline, lo smistamento delle particelle e la separazione cellulare. È un potente strumento per manipolare piccole particelle senza contatto.

Ecco una spiegazione più dettagliata di come funziona la forza della radiazione acustica:

1. Quando un'onda acustica attraversa un mezzo, crea un gradiente di pressione. Questo gradiente di pressione è proporzionale al quadrato della pressione acustica e alla lunghezza d'onda dell'onda acustica.

2. Il gradiente di pressione esercita una forza sulle particelle nel mezzo. Questa forza è proporzionale al quadrato della pressione acustica, al gradiente della pressione acustica e al volume della particella.

3. Nel caso delle goccioline, la forza della radiazione acustica spinge le goccioline nella direzione della propagazione dell'onda. Questo perché le goccioline sono più dense del mezzo circostante e subiscono una forza maggiore dalle onde acustiche.

4. La forza esercitata su una goccia è anche proporzionale alla dimensione della goccia. Ciò significa che le goccioline più grandi vengono spostate più facilmente rispetto alle goccioline più piccole.

La forza della radiazione acustica presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di manipolazione delle particelle. È un metodo senza contatto, il che significa che non danneggia le particelle. È anche un metodo relativamente delicato, il che significa che non danneggia le particelle. Inoltre, è un metodo molto preciso, il che significa che può essere utilizzato per manipolare le particelle con un elevato grado di precisione.