Un jour, les rayons tracteurs acoustiques permettront de faire léviter l'homme

La lévitation humaine ne sera peut-être plus, demain, de la science-fiction. Des chercheurs britanniques ont réussi à faire léviter durablement de "gros" objets grâce à un rayon tracteur acoustique, rapporte Phys.org. Une première.

Concrètement, un rayon tracteur acoustique permet de déplacer ou de faire léviter des particules grâce au son, plus exactement grâce aux ondes ultrasoniques. Le principe est le même qu'avec un rayon tracteur magnétique, sauf que la version acoustique permet de maintenir en l'air la plupart des objets solides, mais aussi des liquides, des aliments voire de petits insectes.

Le problème, c'est que jusqu'ici les chercheurs se heurtaient à une limite technique qu'ils pensaient infranchissables. Dès qu'un objet dépassait une certaine taille -autour de 2 millimètres-, la rotation du champ sonore finissait par se transmettre à l'objet, le faisant tourner de plus en plus vite et l'éjectant du champ de lévitation.

Une solution vient d'être inventée par des ingénieurs de l'Université de Bristol. Dans leur étude publiée dans Physical Review Letters le lundi 22 janvier, ils expliquent qu'il est possible de contrôler très précisément la vitesse de rotation de champ sonore -et donc sa stabilité- en créant des sortes de "tornades sonores" dont ils changent périodiquement le sens de rotation.

"En générant de courtes séquences de tourbillons acoustiques tournant dans un sens, puis dans l'autre, le rayon tracteur se stabilise", écrivent les scientifiques. Il devient alors possible de faire léviter des objets plus gros que ce que l'on croyait possible.

Les chercheurs ont notamment réussi à faire léviter une bille de polystyrène de 16 millimètres de diamètre, soit le plus gros objet jamais "porté" par un rayon tracteur acoustique. "En utilisant un appareil plus puissant, nos simulations suggèrent que nous pourrions arriver à faire léviter des objets allant jusqu'à 20 millimètres", écrivent-ils, en précisant que ces tests ont été réalisés grâce à des ondes ultrasoniques de 40kHz, une fréquence que seules les chauves-souris peuvent entendre.

"Pendant des années, les chercheurs en acoustique ont été frustrés par la limite de taille, souligne Asier Marzo, ingénieur au département de génie mécanique de Bristol et principal auteur de l'étude, dans un communiqué de l'Université britannique. Ces résultats sont donc d'autant plus satisfaisants."

"Dans le futur, cette méthode permettrait de faire léviter des objets encore plus gros, alors qu'on pensait que ce n'était possible qu'en abaissant la fréquence, ce qui aurait rendu l'expérience audible, et surtout dangereuse, pour les êtres humains", ajoute le professeur Mihai Caleap, qui a élaboré les simulations. En théorie, il pourrait donc être possible de faire léviter un corps humain avec cette même technique.

Mais les applications concrètes de cette technique serviront d'abord à l'industrie ou la médecine. "Les méthodes de lévitation acoustique standard ont déjà de nombreuses applications dans divers domaines, comme la microscopie, la spectroscopie, etc., notent les ingénieurs dans leur étude. Notre technique permettra d'élargir le champ d'application."

"Les rayons tracteurs acoustiques ont un énorme potentiel pour de nombreuses applications, confirme Bruce Drinkwater, professeur d'ultrasons au département de génie mécanique de l'université de Bristol, qui a supervisé les travaux. Je suis particulièrement emballé par l'idée de lignes de production sans contact, où des objets délicats pourraient être assemblés sans être touchés."

"Je pense que [cette découverte] ouvre des portes à de nombreuses applications, comme la possibilité de créer de nouveaux dispositifs médicaux: de nouvelles capsules de médicament ou des instruments de microchirurgie", abonde le professeur Marzo. Il faudra attendre encore quelques années avant de voir les rayons tracteurs de Star Trek ou de Star Wars en action.