Technique ancienne qui consiste à suspendre des objets en l’air par le biais d’ondes sonores, la lévitation acoustique prend aujourd’hui un autre aspect et entre dans une phase comportant davantage de précision. De quoi s’agit-il?
Borosa Acoustic Levitation, une entreprise localisée à Bochum, en Allemagne, dirigée par deux ingénieurs, dont le Croate Danijel Boroša et le Libanais Charles Rizk, est à l’origine de la création du L800. Cette machine permet de faire tenir, en lévitation et de manière fixe, de petits objets, par le biais d’ultrasons, fixant, dans ce sens, des échantillons dans un champ d’onde acoustique stationnaire. Elle permet d’étudier les substances d’essai sans contact dans des conditions extrêmes de pression et de température. L’utilité d’une telle technique? «Effectuer des expériences sur des matières dangereuses et destructives, comme la matière radioactive ou les substances chimiques très réactives. Elles ne doivent entrer en contact avec aucune autre matière et réaliser des traitements sans récipient pour des applications nécessitant des matériaux à très haute pureté, ou pour des réactions chimiques trop rigoureuses pour pouvoir se faire dans un récipient, et dont le contact avec un autre corps peut aboutir à des résultats erronés», comme l’explique Charles Rizk dans le cadre d’une interview recueillie par Magazine. Il s’agit, en effet, d’un réel besoin qui se manifeste au niveau des industries relatives à de tels secteurs (industrie pétrochimique, industrie pharmaceutique, génie des procédés, technologie médicale et biotechnologie, technologie alimentaire, recherche et développement en physique, mécanique des fluides, thermodynamique) qui, jusqu’alors, recouraient à des systèmes robotisés onéreux, devant régulièrement être remplacés.
Par définition, «la lévitation est le fait, pour un être ou un objet, de se déplacer ou de rester en suspension au-dessus du sol, sous l’effet d’une force plus forte que la gravitation, sans contact physique solide». Alors que les premiers essais de lévitation acoustique avaient été entamés dans les années 75, nous assistons aujourd’hui à un développement accru de cette technique. Qu’en est-il du processus? Basée sur un aller-retour d’ultrasons inaudibles pour l’homme, la lévitation acoustique consiste à placer un réflecteur d’ultrasons au-dessus d’un émetteur d’ultrasons. Ceci mène à une réflexion des ondes incidentes pour former des ondes stationnaires, résultantes de la propagation de deux ondes de même fréquence dans des directions opposées. Ainsi, en vibrant, l’onde sonore crée des différences au niveau des pressions. Ce phénomène porte le nom de pression acoustique. A la question de savoir ce qui fait que la gravité s’annule et que les corps puissent léviter, il s’agit de comprendre que toute onde stationnaire comprend deux sortes de zones qui produisent une force s’opposant à la force de gravité: les zones de pression normale où les vibrations des deux ondes se neutralisent et les zones de pression maximale où les vibrations des deux ondes s’additionnent. Une telle technique permettrait également la lévitation d’une personne ou de tout objet lourd, confirme Charles Rizk.
Natasha Metni
Bios en bref
♦ Danijel Borosa est l’initiateur, directeur créatif et P.D.G. de Borosa Levitation Acoustic. Diplômé en ingénierie de l’environnement et de la gestion des ressources à la Ruhr-Universität Bochum. Avec ses connaissances de fond, il représente des idées novatrices et contribue à leur mise en œuvre technique sophistiquée.
♦ Charles Rizk, quant à lui, est le promoteur du projet et de l’interface entre les innovations de la recherche et les produits commercialisables de l’entreprise. Né au Liban, il a fait des études de génie biomédical et de physique à l’Université des sciences appliquées d’Aachen et de génie mécanique à la Ruhr-Universität Bochum. Actuellement, il écrit sa thèse de doctorat sur la stérilisation à froid.