Cálculos revelaram duas forças até então desconhecidas que agem sobre partículas não esféricas em um campo sonoro.
O uso de ondas sonoras para levitar partículas e gotículas tem sido estudado experimental e teoricamente há pelo menos um século. Agora, Mihail Petrov, da Universidade ITMO, na Rússia, e seus colaboradores acrescentaram uma nova vertente a essa longa história. Os teóricos identificaram uma nova força – chamada de recuo lateral – que as partículas não esféricas experimentam em um campo acústico de ondas planas (1) Os pesquisadores descobriram que essa força poderia, em princípio, ser usada para separar os glóbulos vermelhos, que são discos bicôncavos, dos glóbulos brancos, que são quase esféricos.
O ponto de partida de Petrov e seus colaboradores foi uma teoria de 1961 que especifica a força sobre uma pequena partícula esférica sujeita à entrada de ondas acústicas. Para generalizar a teoria para partículas não esféricas – especificamente, elipsóides – eles introduziram termos de ordem superior e calcularam o momento acústico linear e angular nas ondas incidentes e espalhadas. A análise revelou a existência da força de recuo lateral, que atua quando uma partícula é inclinada em um determinado ângulo em relação às ondas acústicas, e também de um torque, que gira a partícula. Sob certas condições, o torque é zero e uma partícula elipsoidal para de girar e se eleva de forma estável – isto é, se desloca lateralmente – no campo acústico.
Os pesquisadores passaram a usar sua teoria para explorar se as ondas sonoras que incidem sobre uma mistura suave de glóbulos vermelhos e brancos poderiam separar os dois tipos de células. Os resultados mostraram que, a uma frequência de cerca de 230 MHz, a elevação acústica estável é forte o suficiente para desviar de forma confiável os glóbulos vermelhos para os lados, enquanto os glóbulos brancos continuam sem desvios.
