Vous avez peut-être déjà vu ces petites lampes qui flottent au-dessus de leur support. Celles-ci fonctionnent par sustentation magnétique grâce à des aimants dans le socle qui «repoussent» la lampe.
En 1997, des chercheurs de l'université de Bristol au Royaume-Uni sont même parvenus à suspendre une grenouille dans l'air grâce à cette technique. Mais, depuis plusieurs années, les scientifiques s'intéressent à une autre technique pour mettre en suspension des petits objets sans avoir besoin d'aimants: la lévitation acoustique.
Celle-ci consiste à créer une onde acoustique de faible fréquence (pour ne pas nous casser les oreilles!), qui crée une variation de pression de l'air contrant la force de gravité.
Au départ, les scientifiques ont pensé utiliser cette propriété pour créer des sortes d'hologrammes haptiques, que l'on pourrait manipuler du bout des doigts, raconte New Scientist. Des haut-parleurs à ultrasons produisent des ondes de pression que l'on peut ressentir comme une vague ondulant sous la paume de la main.
Ce genre d'hologramme pourrait par exemple servir à contrôler des machines sans avoir besoin d'entrer en contact avec elles, ou par exemple créer des interfaces haptiques pour les distributeurs de billets et les caisses en libre-service.
«De nos jours, l'hygiène est devenue une préoccupation quotidienne», sourit Sriram Subramanian, qui travaille aujourd'hui à l'University College de Londres.
L'ultime délicatesse
En 2018, la même équipe de Bristol a réussi à aller beaucoup plus loin, en faisant léviter de véritables objets (en l'occurrence une petite boule en polystyrène de 2 cm de diamètre) grâce à la lévitation acoustique. Un véritable défi, car la longueur d'onde utilisée limitait jusqu'à présent la technique à de très petites particules.
«En effet, dès qu'un objet plus grand que la longueur d'onde est mis en lévitation, il reçoit une partie du moment de rotation du champ acoustique et se met à tourner sur lui-même de plus en plus vite, jusqu'à être éjecté du rayon acoustique», explique le site Techniques de l'ingénieur.
«Dès lors, difficile d'envisager de faire léviter de gros objets sans utiliser des sons aux longueurs audibles et/ou dangereuses pour le manipulateur.» Les chercheurs ont réussi à contourner le problème en créant des sortes de «vortex acoustiques», avec une zone de basse pression à l'intérieur du cyclone.
En 2019, des chercheurs de l'université du Sussex, à Brighton, et de Tokyo se sont ainsi amusés à manipuler des petites billes blanches d'un millimètre de diamètre pour «dessiner» des petits films à raison d'une dizaine d'images par seconde.
D'autres équipes envisagent encore d'autres applications dans le domaine biomédical, où les ondes acoustiques pourraient être utilisées pour déplacer des objets à l'intérieur du corps.
On pourrait par exemple injecter dans le sang des particules de lipides chargées avec un médicament, les faire évoluer vers l'organe cible, puis les faire «éclater» avec l'onde sonore. «La méthode pourrait s'avérer un excellent moyen d'administrer une chimiothérapie sans nuire aux tissus sains», suggère New Scientist.
Les ondes acoustiques pourraient également servir à déplacer de petites caméras en forme de gélule pour dépister le cancer du côlon en lieu et place des coloscopies.
Asier Marzo, de l'université publique de Navarre, en Espagne, envisage de son côté la lévitation magnétique comme moyen de fabriquer des objets sans contact dans le domaine de l'électronique, ou de la pharmacie, où des composants délicats peuvent être cassés et contaminés.
Le chercheur a ainsi réussi à créer une structure simple de boules et de tiges collantes avec cette technique. Les applications semblent donc infinies et voir des objets en 3D flottant devant vous ne relèvera bientôt plus du tour de magie ou de la science-fiction.
