Levitador de partículas basado en ultrasonido.

Abstract

En el presente proyecto se construyó un levitador acústico. El sistema fue diseñado en su totalidad, desde sus componentes mecánicas hasta su sistema de control e interacción con el usuario. El diseño incluye una fuente de alimentación, un generador de ondas senoidales, un amplificador de potencia y los programas (scripts) e interfaz que hacen posible la interacción del usuario con el sistema. El levitador también cuenta con una estructura física que sostiene al emisor de ondas y una superficie reflectora que hace posible la formación de un patrón de onda estacionaria en la cavidad entre transductor y reflector. Las principales motivaciones que impulsan el estudio del fenómeno de la levitación acústica se encuentran en áreas de investigación como química o medicina. Se aporta una herramienta para manipular fluidos o elementos pequeños como pueden ser medicamentos, sin la necesidad de entrar en contacto con ellos, evitando la contaminación o alteración de sus propiedades. Además, el Instituto de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería no cuenta con una herramienta de este estilo, la cual puede ser utilizada por estudiantes con fines académicos.El enfoque de este documento está principalmente orientado al diseño de los componentes eléctricos y mecánicos que forman el levitador, no profundizando demasiado en los cálculos físicos que justifican la levitación. A pesar de este enfoque, el lector encontrará una introducción al fenómeno físico que da lugar a la levitación, para adquirir un entendimiento básico del tema. También podrá informarse acerca de los diferentes bloques funcionales que son necesarios para hacerlo posible, cuales son las dificultades que se pueden presentar al momento de construirlo y las alternativas que podrán tomarse al momento de diseñarlo. Además podrá adquirir una noción de los costos monetarios que conlleva el desarrollo de la instrumentación así como la inversión y dedicación horaria requerida.