Évek óta léteznek különféle módszerek kisebb tárgyak lebegtetésére. Ez megoldható elektrosztatikus erők és mágnesség révén, de optikai úton is. Mindezen metódusoknak azonban megvannak a maguk korlátai, fény segítségével például csak rendkívül apró, 50 mikrométernél nem nagyobb objektumok manipulálhatók, a mágneses és az elektrosztatikus levitációhoz pedig bizonyos specifikus tulajdonságokkal rendelkeznie a lebegtetett tárgynak.

Létezik azonban a lebegtetésnek egy olyan metódusa, amelynek révén anyagi minőségtől függetlenül levitálhatók a nagyobb objektumok is. Az akusztikus lebegtetéshez egy hangszóróra és egy megfelelő távolságban elhelyezett, hanghullámokat visszaverni képes felületre van szükség. A hangforrás bekapcsolásakor a kibocsátott és visszavert hullámok interferálnak egymással, és állóhullámot hoznak létre, amelynek rezgési csomópontjaiban a hangnyomás semlegesíti a gravitáció hatását, így az ide helyezett objektumok súlytalanul lebegnek.

Az akusztikus levitáció technikáját ebben a formájában már most is alkalmazzák például gyógyszeripari kísérletek során, illetve az űrkutatásban. Mindezen kísérletekben azonban egyszerűen az egyik csomópontba helyezik az objektumot, és az ott is marad a tesztelés végéig. Felmerül azonban a kérdés, hogy lehetséges-e akusztikus levitáció révén mozgatni a tárgyakat? Daniele Foresti, az ETH Zürich kutatója és kollégái egy olyan rendszer dolgoznak, amelyben ez is megvalósítható.

A szakértők egy olyan akusztikus levitátort állítottak össze, amely több apró, különálló hangszóróból épül fel, velük szemben pedig egyetlen nagy reflektort helyeztek el. A hangszórók bekapcsolásával gyakorlatilag egyetlen hosszú állóhullám jön létre, amely azonban különböző forrásokból táplálkozik. A kutatók az apró hangszórók állítgatása révén képesek voltak egyik levitátortól a másikhoz juttatni a mintát: az objektumot éppen lebegtető hangszóróra eső feszültséget lassan csökkenteni kezdték, a szomszédos levitátort pedig egyre nagyobb feszültség alá helyezték, a minta pedig lassan „átcsusszant” a nagyobb feszültségű hangszóró fölé.

A rendszer alkalmazási lehetőségeit egy sor kísérlettel demonstrálták a szakértők. Az egyik teszt során két vízcseppet egyesítettek a levitátorban, majd ismét különválasztották ezeket, a mellékelt felvételen pedig egy kis darabka nátrium és egy vízcsepp heves találkozását figyelhetjük meg. Sikerrel használták a metódust gének sejtekbe való bejuttatására is (DNS-transzfekció), a módszerrel ráadásul feleannyi reagens is elég volt az eljárás működőképességének biztosításához.

Foresti elmondása szerint igazából nincs méretbeli határa annak, hogy mekkora tárgyakat lehet manipulálni ilyen módon, feltéve persze, hogy megfelelő mértékű hangnyomást tudunk biztosítani. A kutatócsoport saját aprócska berendezésével egy fogpiszkálót is sikerrel lebegtetett és forgatott. A kulcskérdést egyébként az objektum sűrűsége jelenti: minél sűrűbb anyagból áll, annál több energia szükséges a levitáció megvalósításához.

A rendszer egyéb felhasználási területek mellett mindenképpen hasznos eszköz lehet a vegy- és a gyógyszeriparban, hiszen a különféle reagensek mindenféle tárolóedény vagy felület mellőzésével vegyíthetők, arról nem is beszélve, hogy a reakciók sosem látott szemszögből figyelhetők meg.