Un prototipo de tubo de ultrasonidos guía líquidos en el aire

El agua discurre horizontalmente por el aire, un chorro fino que no toca nada. A cinco centímetros, un cilindro recubierto de cientos de pequeños altavoces lo rodea, y no sale ningún sonido. En la Universidad de Helsinki, los 256 pequeños altavoces emiten ultrasonidos, sonido por encima del rango de la audición humana, a unos 40 kilohercios, y esas ondas mantienen el chorro en su sitio. «De todos los montajes experimentales que he visto, diría que este es lo más parecido a la magia», afirma Ari Salmi, catedrático de electrónica, que dirigió el desarrollo. No es magia, sino una larga línea de investigación en ultrasonidos del Laboratorio de Investigación en Electrónica de la universidad. Los resultados se han publicado en PNAS.

La idea nació de un problema de limpieza. Hace cuatro años, el equipo desarrollaba un dispositivo que frotaba el interior de las tuberías con ultrasonidos. Durante la comida, Salmi y un colega coincidieron en que sería práctico que una tubería no tuviera superficie donde se adhiriera la suciedad. En un paseo nocturno con su perro, Salmi llegó a la respuesta: formar las paredes de un tubo con sonido. Llegar hasta ahí fue otra cosa. El equipo tuvo que averiguar, por ensayo y error, cómo controlar los altavoces para que se formara un tubo, trabajando con colegas de la Universidad Pública de Navarra y de la Universidad de Míchigan.

Lo que puede transportar el tubo va más allá de los líquidos. El equipo describe el desplazamiento de polvo, niebla y líquidos, y el guiado de una descarga eléctrica por una ruta elegida. La dirección puede cambiarse sobre la marcha, por ejemplo cuando un líquido debe enviarse a un nuevo destino, y puede dosificarse gota a gota. «Al cambiar la forma en que se controlan los altavoces, podemos remodelar el tubo y hacerlo girar según sea necesario», explica el investigador posdoctoral Dmitry Nikolaev, que dirigió el proyecto. Cada sustancia necesita su propio patrón: «Transportar una sustancia sólida, por ejemplo, requiere una configuración de campo distinta a la de transportar un líquido o un gas».

El prototipo es pequeño. Su sección de trabajo mide 8 centímetros de largo y consume unos 50 vatios, más o menos lo que gasta una bombilla incandescente tradicional. Según Nikolaev, módulos similares podrían unirse fácilmente en hilera para construir un tubo de cualquier longitud. El sonido es intenso en el núcleo, asegura: «comparable a un estruendo continuo de disparos justo junto al oído». Las personas no lo oyen, porque es demasiado agudo. Los perros, señala el artículo, quizá no lo aprecien.

¿Qué cambia, y para quién? El argumento a favor del tubo es la tubería que hoy da problemas. Las sustancias corrosivas o pegajosas causan males en las tuberías convencionales, y un tubo sin pared sólida no ofrece ninguna pared que atacar ni a la que adherirse. Para materiales delicados y sensibles a la contaminación, la ausencia de paredes elimina el riesgo de contaminación. Para quienes trasladan esos productos, la promesa es una línea que no necesita limpieza. Pero las fuentes no dan ningún calendario, y no se ha anunciado ninguna instalación industrial. El resultado actual es una sección de 8 centímetros, medida en laboratorio, y la unión de módulos para formar un tubo más largo se describe como posible, pero aún no demostrada.