ES2841528T3 - Pinzas acústicas - Google Patents

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Michaël Aymeric Cyril Baudoin
Matar-Lacaze Olivier Khalil Nizar Bou
Antoine Jean-Pierre René Riaud
Jean-Louis Pierre Thomas
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Universite Lille 2 Droit et Sante
Sorbonne Universite
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Abstract

Dispositivo electroacústico (25) que comprende un transductor (43) que comprende un sustrato piezoeléctrico (30), un primer y un segundo electrodo de polaridad inversa que comprenden una primera y una segunda pista respectivas previstas sobre dicho sustrato, haciendo la primera y la segunda pista (45) y (50) una espiral alrededor de un mismo centro (C), estando configurado el transductor para generar una onda superficial ultrasónica en remolino en el sustrato.

Description

DESCRIPCIÓN
Pinzas acústicas
La presente invención se refiere a dispositivos electroacústicos, principalmente para manipular objetos con un tamaño menor de 10-2 m, inmersos en un medio líquido y en particular, más densos y/o más rígidos que el medio líquido.
La manipulación selectiva de objetos con tamaño nanométrico y micrométrico es una operación compleja en diversos ámbitos técnicos, como la biología celular, la microfluídica y el ensamblaje de sistemas de tamaño micrométrico y nanométrico. La manipulación puede realizarse utilizando un instrumento, por ejemplo, unas pinzas o una micropipeta. El objeto se manipula entonces mediante el desplazamiento del instrumento. Este procedimiento de manipulación, que generalmente se denomina procedimiento de “contacto directo”, no es deseable, en particular cuando el objeto es blando, o pegajoso, o incluso quebradizo. Además, puede alterar el objeto manipulado. Por último, la introducción del instrumento en un sistema en el que se encuentra el objeto puede modificar las propiedades del sistema. Por ejemplo, en caso de que el objeto se someta a un campo electromagnético, la introducción del instrumento podría crear una perturbación de dicho campo. También puede introducir cierta contaminación. En el caso de que el sistema sea un medio biológico compuesto por células, puede modificarse el comportamiento de las mismas por la introducción del instrumento.
Se han desarrollado procedimientos alternativos sin contacto, como la dielectroforesis, la magnetoforesis o la optoforesis, también denominada procedimiento con “pinzas ópticas”. Sin embargo, todas estas técnicas tienen grandes inconvenientes. Por ejemplo, la dielectroforesis depende de la polarizabilidad del objeto y requiere la instalación de electrodos en las proximidades del objeto a manipular. La magnetoforesis requiere el injerto de marcadores sobre el objeto. La optoforesis puede utilizarse con o sin injerto, pero está limitada a fuerzas muy pequeñas por el importante calentamiento y la fototoxicidad inherentes a este procedimiento.
Se ha desarrollado otro procedimiento, denominado “acustoforesis con ondas estacionarias”, que consiste en aplicar ondas acústicas superficiales (SAW) generadas en un sustrato para manipular un objeto situado sobre o superpuesto al sustrato.
El documento US 7.878.063 B1 describe un dispositivo electroacústico que comprende un sustrato y tres pares de transductores interdigitados sobre el sustrato. Cada par de transductores define un trayecto acústico para propagar una onda acústica superficial generada por los transductores. Los tres trayectos acústicos se intersecan, creando así una región central para la detección de especies biológicas;
Los documentos WO 2013/116311 A1 y US 2013/0192958 A1 dan a conocer un aparato para manipular partículas que comprende un par de transductores interdigitados de frecuencia variable y un canal definido sobre un sustrato, dispuesto asimétricamente entre los transductores.
El documento WO 2015/134831 describe un aparato acústico que incluye una primera disposición de transductores interdigitados para generar una primera onda acústica y una segunda disposición de transductores interdigitados para generar una segunda onda acústica en una dirección no paralela en relación con la primera onda acústica, y una región de manipulación definida al menos parcialmente por un patrón de interferencia formado al menos parcialmente por la interacción entre la primera onda acústica y la segunda onda acústica.
El artículo “Fast acoustic tweezer for the two-dimensional manipulation of individual particles in microfluidic channels”, S.B.Q. Tran, P. Marmottant y P. Thibault, Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 2012, 101, pp.114103, describe un dispositivo que comprende cuatro transductores interdigitados previstos sobre un sustrato a un espacio regular alrededor de una zona central. Cada transductor genera ondas acústicas superficiales estacionarias. La implementación del dispositivo proporciona el desplazamiento de una partícula en la zona central.
El documento US 2013/0047728 A1 enseña un aparato que comprende una fuente de ultrasonido para proporcionar una señal de ultrasonido variable dentro de una región de interés, y un controlador conectado a la fuente de ultrasonido de tal manera que proporciona una señal de control a la fuente de ultrasonido. La señal de ultrasonido variable crea un campo de presión dentro de la región de interés, cuya forma y/o posición puede alterarse cambiando la entrada de la señal de control a la fuente de ultrasonido de tal manera que una partícula dentro de la región de interés se mueva en respuesta a los cambios en el campo de presión. Sin embargo, el aparato del documento US 2013/0047728 A1 está configurado para generar una onda acústica de volumen. Como consecuencia, requiere componentes de gran tamaño que impiden cualquier uso en los laboratorios en un chip. Además, no está adaptado para generar ninguna onda acústica superficial.
Todos los procedimientos de acustoforesis con ondas estacionarias conocidos consisten en generar ondas acústicas estacionarias para manipular objetos. Sin embargo, la selectividad de estos procedimientos es limitada. En particular, todos los objetos se mueven hacia los nodos o antinodos de las ondas. Como consecuencia, los procedimientos de acustoforesis con ondas estacionarias no permiten la manipulación selectiva de un objeto independientemente de sus vecinos.
El documento US 4.453.242 enseña una aguja de registro de ondas acústicas superficiales construido a partir de un soporte que tiene una superficie para propagar las ondas acústicas superficiales.
El documento US 2010/0219910 A1 enseña un dispositivo de ondas acústicas superficiales que incluye un sustrato que tiene una superficie plana, múltiples primeros electrodos formados en la superficie plana del sustrato, y múltiples segundos electrodos formados en la superficie plana del sustrato.
El documento US 2012/0149126 A1 enseña un aparato que tiene una superficie de sustrato con una zona de manipulación de muestras para la ubicación de una muestra de fluido.
El artículo de A. Riaud et al., “Synthesis of anisotropic swirling surface acoustic waves by inverse filter, towards integrated generators of acoustical vortices”, Arxiv.org, doi:10,1103/PhysRevApplied.4.034004, describe un instrumento basado en la técnica de filtro inverso y en matrices de transductores SAW que permite la síntesis de patrones de ondas complejas prescritos en la superficie de medios anisótropos.
Por tanto, existe la necesidad de un dispositivo electroacústico y de un procedimiento para manipular al menos un objeto que superen al menos algunos de los inconvenientes de los métodos de la técnica anterior.
Las formas de realización a modo de ejemplo de la invención se refieren a un dispositivo electroacústico que comprende un transductor que comprende un sustrato piezoeléctrico, un primer y un segundo electrodo de polaridad inversa que comprenden una primera y una segunda pista respectivas previstas sobre dicho sustrato, haciendo las primeras y segundas pistas una espiral alrededor del mismo centro, estando configurado el transductor para generar una onda superficial ultrasónica en remolino en el sustrato.
Una onda acústica superficial (SAW) en remolino es una onda que se propaga girando alrededor de una singularidad de fase, en la que interferencias destructivas llevan a la cancelación de la amplitud de onda. Una SAW en remolino puede propagarse en un sustrato isótropo y/o en un sustrato anisótropo.
La figura 1 ilustra la amplitud 5 de una SAW en remolino en la superficie de un sustrato isótropo a lo largo de las direcciones X e Y del sustrato. Una SAW en remolino comprende un área 10 de baja amplitud, denominada generalmente “punto oscuro” rodeada de anillos concéntricos 15 de elevada amplitud, denominados generalmente “anillos brillantes”, ilustrados con líneas discontinuas en la figura 1. El punto oscuro es un área de baja presión de radiación, mientras que los círculos brillantes son zonas de elevada presión de radiación. Por tanto, con una SAW en remolino que se propaga en la superficie de un sustrato ocurre que un objeto situado por ejemplo sobre el sustrato y ubicado en un círculo brillante es atraído por el punto oscuro de la SAW en remolino como se indica por las flechas 20 en la figura 1, tan pronto como su tamaño sea sustancialmente igual o menor que la longitud de onda fundamental de la SAW en remolino. El objeto es atrapado por el punto oscuro.
La invención proporciona varias ventajas en comparación con los dispositivos de la técnica anterior que realizan acustoforesis con ondas estacionarias. En primer lugar, un dispositivo electroacústico según la invención es más sencillo de implementar, porque puede proporcionar una manipulación de un objeto con solo un único transductor. También puede alimentarse con un único sistema de alimentación de bajo costo. Además, no requiere ningún ajuste específico del transductor en comparación con la técnica anterior, donde cada transductor del conjunto de transductores tiene que ajustarse con precisión de modo que las interferencias de las SAW generadas por los transductores den como resultado un campo de presión de radiación que permita una manipulación del objeto. Además, la invención no está limitada por ninguna propiedad del sustrato con respecto a la propagación de la SAW. En particular, el sustrato puede ser preferiblemente anisótropo. Además, el dispositivo electroacústico puede ajustarse a una gama más amplia de tamaños de objeto que los dispositivos de la técnica anterior. En particular, el dispositivo puede aplicar fuerzas más grandes que los dispositivos de optoforesis en un objeto con el mismo tamaño sin destruirlo.
En la presente memoria descriptiva, se considera que una SAW tiene una frecuencia que oscila entre 1 MHz y 10000 MHz.
El dispositivo electroacústico según la invención puede presentar además una o varias de las siguientes características opcionales:
- un conjunto que consiste en el primer y el segundo electrodo rodea completamente el centro, y define una zona central;
- la primera pista y/o la segunda pista se extiende/n por más de 90°, preferiblemente por más de 180°, incluso preferiblemente por más de 270° alrededor del centro;
- cada una de las primeras y segundas pistas hace una espiral a lo largo de una línea definida por la ecuación
Figure imgf000004_0001
en la que:
• R(0) es la coordenada polar de la línea con respecto al ángulo acimutal 0,
• je es un parámetro libre,
• l es el orden de vórtice de una SAW en remolino de pulsación w, siendo l un número entero de modo que |l| > 1. • |U0(0 ) viene dado por:
Figure imgf000004_0003
donde z¡ - z¡-i es la distancia entre dos interfaces sucesivas que separan materiales apilados sobre el sustrato, siendo Z0 la altura de la interfaz entre el sustrato y la capa en contacto con el sustrato, gü(0) = 0 en caso de ausencia de capas apiladas
Figure imgf000004_0004
donde y / depende de 0 de la siguiente manera:
Figure imgf000004_0002
• la lentitud de onda en el plano de superficie del sustrato en la dirección de propagación \\r y sz(i//) es la lentitud de onda en la dirección fuera del plano, calculándose una lentitud de onda en una dirección /', que es ro z, a partir del número de onda k\ como s^( y/) - k r( y/)!co: y Sz ( y/) - k z( y/)lco
• Sr ’(y /)e s la derivada de s¡( y/) con respecto a la dirección de propagación,
• C((y/)es la fase del movimiento vertical de la onda que se propaga en la dirección \|/ frente al campo eléctrico asociado;
- el paso radial entre la primera y la segunda pista adyacentes está comprendido entre 0,481 y 0,521, preferiblemente es igual a 1/2, siendo l la longitud de onda fundamental de la onda superficial ultrasónica en remolino;
- cada una de las primeras y segundas pistas discurre a lo largo de al menos una vuelta;
- el primer y el segundo electrodo comprenden primeros y segundos terminales de alimentación respectivos a los que se conectan eléctricamente las primeras y segundas pistas;
- el primer y el segundo electrodo comprenden una pluralidad de primeras y segundas pistas respectivas;
- el transductor está interdigitado;
- el dispositivo electroacústico comprende un primer y un segundo transductor configurados para generar una primera y una segunda onda superficial ultrasónica en remolino de longitudes de onda fundamentales diferentes en el sustrato, haciendo las primeras y segundas pistas de cada uno de los transductores primero y segundo una espiral alrededor del mismo centro;
- el transductor previsto para generar la longitud de onda fundamental más baja entre los transductores primero y segundo rodea el otro transductor;
- dos primeras, respectivamente segundas pistas consecutivas están separadas, a lo largo de al menos un radio, por al menos dos segundas, respectivamente primeras pistas consecutivas;
El dispositivo electroacústico según la invención puede comprender además una o varias de las siguientes características opcionales:
- el transductor está cubierto por un recubrimiento protector, que preferiblemente comprende sílice;
- el dispositivo electroacústico comprende además un soporte que se superpone al transductor y al sustrato, estando el soporte y el sustrato acoplados acústicamente de modo que una onda superficial ultrasónica en remolino generada en el sustrato se transmite al soporte y se propaga como un vórtice acústico o un vórtice acústico degenerado en la masa del soporte;
- el soporte está hecho al menos parcialmente de un material no opaco y preferiblemente transparente;
- el soporte está hecho de un material no piezoeléctrico;
- el soporte está hecho de un material isótropo con respecto a la propagación de una onda ultrasónica;
- el soporte comprende un material seleccionado entre un vidrio y un polímero, en particular un termoplástico, lo más preferiblemente poli(metacrilato de metilo) (PMMA);
- el soporte comprende vidrio;
- el dispositivo electroacústico comprende una capa hecha de un fluido de acoplamiento intercalado entre el sustrato y el soporte;
- el transductor está intercalado entre el sustrato y el soporte;
- al menos una parte del sustrato está intercalado entre el transductor y el soporte;
- el transductor está configurado para generar una onda acústica superficial en remolino de modo que el radio de la zona de influencia del punto oscuro de la onda acústica superficial en remolino oscile entre 0,1 1 y 0,7 1, preferiblemente entre 0,21 y 0,551, siendo 1 la longitud de onda de la onda acústica superficial en remolino; el “radio de la zona de influencia del punto oscuro” se define por la distancia entre la ubicación de menor amplitud en el punto oscuro y la ubicación del máximo de amplitud del primer anillo brillante;
- el sustrato es una placa que tiene un grosor mayor o igual a 500 pm;
- el dispositivo electroacústico comprende una base, hecha preferiblemente de un material no piezoeléctrico, en el que está dispuesto el sustrato;
- la base está hecha al menos parcialmente de un material no opaco, preferiblemente transparente, principalmente está hecha de vidrio;
- el sustrato está en forma de capa depositada sobre la base, siendo el grosor de capa menor de 1/10, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la onda superficial ultrasónica en remolino;
- la base es parte de un objetivo de un microscopio o es parte de un dispositivo configurado para fijarse a un objetivo de un microscopio;
- el sustrato está hecho de un material anisótropo, preferiblemente seleccionado entre niobato de litio, titanato de litio, cuarzo, óxido de zinc, nitruro de aluminio, titanato de zirconato de plomo, y sus mezclas;
- el sustrato está hecho al menos parcialmente de un material no opaco, preferiblemente transparente;
- el transductor está configurado para generar una onda acústica superficial en remolino cuya longitud de onda fundamental 1 oscila entre 10-7 m y 10-3 m;
- la onda acústica superficial en remolino es una onda de Lamb generalizada o preferiblemente una onda de Rayleigh generalizada;
- el dispositivo electroacústico comprende una pluralidad de transductores configurados para generar ondas superficiales ultrasónicas en remolino de longitudes de onda fundamentales diferentes en el sustrato;
- el dispositivo electroacústico comprende una marca visual ubicada en la zona central del transductor, hecha preferiblemente del mismo material que las primeras y segundas pistas;
- el dispositivo electroacústico tiene forma de disco;
- el sustrato está montado de manera giratoria en un pivote alrededor de un eje de giro
- el dispositivo electroacústico comprende además transductores primero y segundo, correspondiendo la ubicación del centro del primer transductor en una primera disposición del dispositivo a la ubicación del centro del segundo transductor en una segunda disposición del dispositivo, estando configurado el dispositivo preferiblemente de modo que la transición de la primera a la segunda disposición se produce por la rotación alrededor de un pivote
- el dispositivo electroacústico comprende escobillas de contacto para alimentar los electrodos de transductor;
- el dispositivo electroacústico comprende un primer y un segundo transductor, estando las escobillas de contacto en contacto y alimentando los respectivos transductores primero y segundo, en respectivas primeras y segundas disposiciones del dispositivo, estando configurado el dispositivo preferiblemente de modo que la transición de la primera a la segunda disposición se produce por la rotación alrededor de un pivote.
- El dispositivo electroacústico comprende un elemento configurado para desplazar el soporte con respecto al transductor, preferiblemente mediante traslación a lo largo de cualquiera de dos ejes tanto en perpendicular como en paralelo al sustrato.
Preferiblemente, el primer y el segundo electrodo se depositan sobre el sustrato mediante fotolitografía. En particular, podría depositarse una capa de un material que comprende cromo o titanio sobre el sustrato antes de depositar los electrodos con el fin de mejorar la adherencia de los electrodos sobre el sustrato.
Preferiblemente, el primer y el segundo electrodo están hechos de un material metálico, preferiblemente seleccionado entre oro, plata, aluminio y sus mezclas. Se prefiere aluminio para aplicaciones a una frecuencia mayor de 100 MHz. Se prefieren oro y/o plata cuando se requiere una buena conductividad.
La anchura, medida a lo largo de una dirección radial de las pistas del primer y el segundo electrodo, puede ser igual. En una variante, la anchura puede ser diferente.
El sustrato puede ser plano o curvo.
Las formas de realización a modo de ejemplo de la invención también se refieren a un dispositivo óptico que comprende el dispositivo electroacústico según la invención.
El dispositivo óptico según la invención puede presentar además una o varias de las siguientes características opcionales:
- el dispositivo óptico es un microscopio;
- en al menos una configuración del dispositivo óptico, el transductor del dispositivo electroacústico se ubica entre un objetivo del microscopio y el soporte;
- el dispositivo electroacústico está fijado a un objetivo del microscopio;
- el dispositivo óptico comprende una pluralidad de objetivos, teniendo al menos dos objetivos diferentes aumentos, estando al menos dos, preferiblemente todos los objetivos fijados en cada caso a un dispositivo electroacústico; - un dispositivo electroacústico fijado en un objetivo de la pluralidad es diferente de un dispositivo electroacústico fijado en otro objetivo de la pluralidad.
La presente invención también se refiere a un procedimiento para manipular al menos un objeto en un medio líquido, que comprende:
- la generación de ondas acústicas superficiales en remolino con un dispositivo electroacústico, según la invención, que comprende un transductor, y
- la propagación de un vórtice acústico o un vórtice acústico degenerado inducido por dichas ondas acústicas superficiales al medio líquido para crear en el mismo una presión de radiación a la que se somete dicho objeto, y la manipulación del objeto a través del desplazamiento del transductor en relación con el medio.
El procedimiento para manipular al menos un objeto en un medio líquido puede presentar además una o varias de las siguientes características opcionales:
- el procedimiento comprende la propagación de las ondas de volumen a través de la masa de un soporte sólido antes de que alcancen el medio líquido;
- el transductor es parte de un dispositivo que comprende en un único sustrato piezoeléctrico pistas de al menos dos respectivos transductores, preferiblemente interdigitados, con diferentes patrones de electrodos;
- el dispositivo puede girar alrededor de un eje de giro, y el procedimiento comprende hacer girar el dispositivo antes o después de utilizar el transductor;
- el procedimiento comprende desplazar el transductor en relación con el medio utilizando al menos un actuador eléctrico;
- el dispositivo comprende una marca visual ubicada en la zona central del transductor, hecha preferiblemente del mismo material que las primeras y segundas pistas, comprendiendo el procedimiento la disposición del dispositivo electroacústico de modo que la marca visual esté desplazada del objeto, seguido de la alimentación del transductor para generar una onda ultrasónica de volumen en el medio líquido para desplazar el objeto para que se superponga a la marca visual;
- el procedimiento comprende la observación del objeto con un dispositivo óptico según la invención;
- el transductor comprende una matriz de pistas de electrodos, comprendiendo el procedimiento la alimentación de las pistas de electrodos con una única fuente de CA;
- el procedimiento comprende la inducción de un vórtice hidrodinámico en el fluido en las proximidades del objeto con un vórtice acústico o un vórtice acústico degenerado para cambiar la orientación del objeto;
- el procedimiento comprende la generación de vórtices acústicos en el fluido en las proximidades del objeto con el fin de generar momentos para inducir su giro;
- el procedimiento comprende la convergencia del vórtice acústico o del vórtice acústico degenerado en el medio líquido en una zona exactamente con el centro de una zona central del transductor, de modo que se atrapa el objeto a lo largo de la dirección alrededor de la que gira el vórtice acústico o el vórtice acústico degenerado;
- el procedimiento comprende la inducción de un vórtice hidrodinámico en el medio líquido;
- el objeto es un material biológico, preferiblemente una célula, no teniendo el objeto preferiblemente etiqueta;
- el procedimiento comprende la predistorsión de un frente de onda de dichas ondas superficiales ultrasónicas de modo que se controle la degeneración del vórtice acústico de volumen, calculándose la predistorsión preferiblemente a través de un procedimiento de filtro inverso de la fórmula de la ecuación (1).
La invención podrá entenderse mejor a partir de una lectura de la siguiente descripción detallada, con referencia a formas de realización a modo de ejemplo y no limitativas de la misma, y al examinar el dibujo adjunto, en el que: - la figura 1 ilustra la fase y amplitud de una SAW en remolino 2D,
- las figuras 2 a 4 y 9 a 11 ilustran formas de realización de un dispositivo electroacústico según la invención, - la figura 5 representa la amplitud del desplazamiento transversal vertical de una onda de frente plana en un sustrato anisótropo dependiendo de la dirección de propagación,
- la figura 6 representa la velocidad de Rayleigh de una onda de frente plana en un sustrato anisótropo dependiendo de la dirección de propagación en la interfaz con medios diferentes,
- la figura 7 es un gráfico 2D de la curva d
Figure imgf000007_0001
- la figura 8 es un gráfico 2D de la curva R(0) utilizado para definir las pistas del dispositivo electroacústico de la figura 9, - las figuras 12 y 14 representan dispositivos electroacústicos fuera del alcance de la invención, y las figuras 13 y 15 son respectivas vistas ampliadas de partes interdigitadas de los transductores de las figuras 12 y 14,
- la figura 16 es un esquema que ilustra el procedimiento de configurar el dispositivo electroacústico,
- la figura 17 ilustra la fase y amplitud medida y la correspondiente predicción teórica de una SAW en remolino generada con el dispositivo electroacústico fuera del alcance de la invención,
- las figuras 18 a 23 muestran dos variantes de dispositivos electroacústicos según algunas formas de realización de la invención,
- las figuras 24 a 28 son imágenes que muestran manipulaciones de objetos diferentes, y
- la figura 29 es una máscara para la fabricación mediante fotolitografía de un dispositivo electroacústico.
En el dibujo, por motivos de claridad no siempre se han respetado las respectivas proporciones y los respectivos tamaños de los diferentes elementos.
La figura 2 ilustra un dispositivo electroacústico 25 según la invención, que comprende un sustrato 30 y un primer y un segundo electrodo 35 y 40 de un transductor 43 dispuesto sobre el sustrato. El primer y el segundo electrodo comprenden respectivas primeras y segundas pistas 45 y 50 que hacen una espiral alrededor de un mismo centro C. Las primeras y segundas pistas se extienden por ángulos Q1 y Q2 mayores de 270° alrededor del centro, pero por diferentes sectores angulares. Los ángulos Q1 y Q2 pueden ser iguales o diferentes.
El primer y el segundo electrodo comprenden respectivos terminales primeros y segundos 55 y 60 para su conexión a una fuente de alimentación eléctrica 65. Las primeras y segundas pistas están conectadas a dichos respectivos terminales.
Los terminales pueden estar hechos del mismo material que los electrodos y durante un mismo proceso de deposición. Como alternativa, pueden estar hechos de materiales diferentes.
El conjunto que consiste en las primeras y segundas pistas rodea completamente una zona central 70 que comprende el centro C, como se muestra en la figura 1. Por tanto, se emiten SAW elementales por casi todas las secciones angulares cubiertas por las primeras y segundas pistas, que interfieren a la hora de generar una SAW en remolino en la zona central.
La zona en la que se desarrolla el punto oscuro de la SAW en remolino comprende el centro C.
La figura 3 ilustra una forma de realización alternativa que difiere de la ilustrada en la figura 2 en que las primeras y segundas pistas discurren a lo largo de más de dos vueltas alrededor de las espirales.
El aumento en el número de vueltas da como resultado un aumento de la potencia acústica de la SAW en remolino. La longitud de onda fundamental 1 de la SAW en remolino se determina por la distancia entre dos un primer y un segundo electrodo sucesivos. Como se muestra en la figura 4, el paso radial D entre dos primeras y segundas pistas consecutivas es preferiblemente igual a 1/2.
En los dispositivos electroacústicos ilustrados en las figuras 2 y 3, la espiral es una espiral de Arquímedes, que es preferible en caso de que el sustrato esté hecho de un material isótropo con respecto a ondas acústicas SAW. Como aparecerá a continuación, otras formas de las pistas de electrodos están adaptadas para propagar SAW en sustratos anisótropos.
En toda la descripción, y a menos que se estipule lo contrario, los términos “isotropía” y “anisotropía” respectivamente se refieren a isotropía y anisotropía con respecto a la propagación de una SAW en cualquier material.
En un material anisótropo, la generación de una SAW en remolino es compleja, porque hay que lidiar principalmente con la velocidad de onda dependiente de la dirección, el coeficiente de acoplamiento y el ángulo de agitación del haz. Esto puede modificar la forma en que interfiere la SAW que se propaga en diferentes direcciones.
En un sustrato anisótropo, la longitud de onda de una SAW, su velocidad y amplitud pueden depender de la dirección a lo largo de la cual se propaga la SAW.
Además, en caso de que un material tal como un soporte esté apilado sobre el sustrato y esté acoplado acústicamente con el mismo, la SAW en remolino puede transmitirse en la masa del soporte, pero la SAW degenera en la interfaz entre el sustrato y el soporte en un vórtice acústico o en un pseudovórtice acústico que se propaga en la masa del soporte. La forma de la SAW, es decir, principalmente su fase y amplitud en diferentes direcciones del sustrato, también se modifica por cualquier desajuste de isotropía entre el soporte y el sustrato. El sustrato puede estar hecho de un material anisótropo y el soporte de un material isótropo.
Preferiblemente, cada una de las primeras y segundas pistas hace una espiral a lo largo de una línea definida por la ecuación (1):
Figure imgf000009_0001
en la que:
- R(0) es la coordenada de distancia polar de la línea con respecto al ángulo acimutal 0. Dicho de otro modo, es una distancia de la espiral a lo largo de una vuelta a un ángulo 0 y el centro de la espiral;
- j 0 es un parámetro elegido libremente para determinar el centro de la espiral;
- l es el orden de vórtice de una SAW en remolino de pulsación w, siendo l un número entero de modo que |l| > 1.
- w = 2pf es la frecuencia angular fundamental y f es la frecuencia fundamental de la SAW en remolino;
a(0) es la fase del coeficiente de acoplamiento del material piezoeléctrico constitutivo del sustrato; por ejemplo, las ondas de Rayleigh puras tienen una fase de 0, y las ondas de Gulyaev puras tienen una fase de p.
- h ( \j/, 0) = Sr ( l//)C O S ( y/- 0), donde Sr( l/ / ) es la lentitud de fase de la onda en remolino y se define por
Sr ( (//) = k r ( y/)l(O, siendo k f{ y/) la norma de la componente radial del vector de onda al ángulo 0;
- el signo ’ indica derivación en la variable y ;
- la función ^ 0 ) está definida por la ecuación
Figure imgf000009_0002
- el término de corrección |U0 corrige la degeneración de remolino en la masa de una pila de al menos un material acoplado acústicamente con el sustrato, cuando la SAW en remolino se transmite desde el sustrato a la masa de dicho material para propagarse como un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico; para sintetizar la onda precursora que degenerará en una SAW en remolino a la altura deseada Zn :
n
k o ( Q ) = ^ 5Z(O(0 ) ( Z¿ - z i - l )
i = 1
donde S ^ ( 0 ) — es la lentitud de fase de las ondas en cada material (i) de la pila, siendo
Figure imgf000009_0003
S( 0 ( 0 ) = — —
v ' c(0(@) Ia lentitud de fase en el material (i) de la pila, siendo c ^ ( 0 ) la velocidad de la onda en el
material al ángulo 0, y
z - Zi-i es la distancia entre dos interfaces sucesivas que separan materiales apilados sobre el sustrato, siendo Z0 la altura de la interfaz entre el sustrato y la capa en contacto con el sustrato, y siendo Z0 la altura de la superficie del sustrato donde se genera la SAW en remolino.
Cuando no se acopla ningún material con el sustrato, entonces |U0 (0) = 0.
La posición de una pista de electrodo positivo se define seleccionando el ángulo j 0 en la ecuación (1) y la posición de la pista de electrodo negativo se define entonces por la misma ecuación (1), sustituyendo j por j o = j 0 + p.
Como aparece claramente en la ecuación (1), aunque el patrón de una línea alrededor de la cual una pista hace una espiral puede adaptarse a una amplia variedad de materiales de sustrato y, en caso apropiado, a cualquier material de soporte apilado sobre el sustrato, sin embargo, es específico de un único conjunto de frecuencia de actuación del dispositivo, grosores y propiedades del material.
En particular, la forma del patrón se basa en la frecuencia de la SAW que se propaga en el sustrato. En caso de que el/los material/es esté/n apilado/s sobre el sustrato de modo que una SAW en remolino se transmita y propague en el volumen de este/estos material/es como un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico, la forma del patrón también depende de las velocidades de las ondas acústicas de volumen longitudinales y transversales en este/estos medio/s.
Como se muestra en la figura 5, la amplitud 80 de una SAW de frente plano en un sustrato anisótropo, por ejemplo, en un sustrato de niobato de litio con corte en X, depende del ángulo y de propagación de la onda en el sustrato. Por tanto, la anisotropía del sustrato afecta a la propagación de la onda.
Además, como se muestra en la figura 6, la velocidad de Rayleigh de una SAW de frente plano en el sustrato de superficie también depende de la dirección de propagación de la onda. Esta dependencia se observa cuando una superficie de sustrato está libre y entra en contacto con aire (curva 85) o un soporte, por ejemplo, una placa de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) de 2 mm de grosor (curva 90) o incluso un recubrimiento de oro (curva 95) está dispuesto sobre dicho sustrato.
La figura 7 es un gráfico que representa el término de corrección (Pq - CO/JLq{ 0 ) - 10 para diferentes valores del ángulo 0, como se indica a lo largo de la periferia del gráfico. Se requiere para que una SAW en remolino gire en un sustrato de niobato de litio con corte en X anisótropo y se transmita y propague en un soporte de placa de PMMA de 2 mm de grosor acoplado acústicamente al sustrato. Los valores 50, 100 y 150 a lo largo de una dirección a 0 = 702 en el gráfico indican, expresados en radianes, el término de corrección (pQ - CO[jLq (0 ) -10.
La figura 8 muestra la trayectoria de una línea R(0), expresada en mm, que se calcula a partir de la ecuación (1) para un remolino anisótropo de primer orden (l=1), y para un sustrato de niobato de litio con corte en X anisótropo. Los ángulos expresados en grados se indican regularmente en la periferia del dibujo. El gráfico de la línea R(0) tiene en cuenta la evolución del término de corrección pü(0), la amplitud y la velocidad de Rayleigh como se ilustra en las figuras 5 a 7. En la figura 8, se observa a 0 = 45° una transición brusca debida a un cambio de fase para la SAW en remolino de primer orden.
La figura 9 ilustra un dispositivo electroacústico 25 que comprende un transductor 105 que tiene un primer y un segundo electrodo 35 y 40 previstos sobre un sustrato 30 y que comprende una pluralidad de respectivas primeras pistas positivas 45 y pistas negativas 50. Las pistas están previstas en el sustrato de niobato de litio con corte en X siguiendo la ecuación (1) descrita anteriormente en el presente documento. Las pistas positivas se obtienen considerando un ángulo j 0 en la ecuación (1) y las pistas negativas se obtienen sustituyendo j en la ecuación (1) jo = j0 p .
Por tanto, las primeras y segundas pistas comprenden el mismo centro y están alejadas a lo largo de una dirección radial Dr por un paso radial igual a 1/2.
Como puede observarse, el transductor está interdigitado. Las primeras y segundas pistas están imbricadas entre sí.
Los electrodos comprenden terminales de alimentación primeros 55 y segundos 60 que tienen la forma de líneas rectas, conectados respectivamente de manera eléctrica a cada una de las primeras y segundas pistas.
Por ejemplo, el diseño de las pistas del dispositivo de la figura 9 siguiendo la ecuación (1) está adaptado para generar una onda acústica en remolino en el sustrato, y para propagar un vórtice acústico de longitud de onda igual a 10 MHz en un soporte de 2 mm de grosor hecho de PMMA previsto sobre el transductor, y acoplado por una capa de aceite de silicona de unas pocas micras de altura intercalada entre el sustrato y el soporte. La capa de aceite de silicona consigue un acoplamiento entre el sustrato y el soporte, no afectando sustancialmente a la propagación de la onda acústica puesto que su grosor es mucho menor que la longitud de onda acústica.
El dispositivo según la invención puede ser tal que un conjunto que consiste en varias pistas del primer electrodo, en particular dos pistas 110a, 110b como se ilustra en la figura 9, que discurren a lo largo de un único primer arrollamiento en espiral, y/o varias pistas del segundo electrodo, en particular dos pistas 115a, 115b como se ilustra en la figura 9, que discurren a lo largo de un único segundo arrollamiento en espiral, rodee completamente el centro.
Además, dos primeras pistas adyacentes 110b, 120, respectivamente segundas pistas adyacentes 115a, 125, pueden discurrir a lo largo de dos arrollamientos consecutivos de la primera espiral, respectivamente segunda espiral.
Además, los terminales de alimentación primeros y/o segundos y la pluralidad de pistas primeras y/o segundas del dispositivo de la figura 9 están dispuestos de modo que la primera pista de electrodo, respectivamente la segunda pista de electrodo, cuando se observa a lo largo de una dirección normal al sustrato, tiene forma de horquilla.
Un transductor como se ilustra en la figura 9 puede fabricarse según el siguiente procedimiento. Se pule y limpia un sustrato de niobato de litio con corte en X de 1 mm de grosor, por ejemplo, con acetona-isopropil-etanol, y a continuación se seca durante 1 minuto a 100°C. Se deposita una capa de imprimación, y a continuación de resina AZ1512HS mediante centrifugación a 4000 rpm en una cara del sustrato y se fija a 100°C durante 1 minuto. Sobre la resina se dispone una máscara que es el positivo del patrón de los electrodos del transductor. La figura 29 ilustra una máscara 126 para preparar un dispositivo electroacústico que comprende una pluralidad de transductores como se describirá más adelante. A continuación, se expone la imprimación a una radiación UV. A continuación, se coloca el sustrato en un evaporador para depositar una capa de cromo de 50 nm de grosor, seguido de la deposición de una capa de oro de 200 nm.
A continuación, se sumerge el sustrato en un baño de acetona sometido a emisión de ultrasonidos a 80 kHz a una temperatura de 45°C durante 10 minutos.
La figura 10 representa un dispositivo electroacústico que comprende un primer y un segundo transductor 130 y 140 configurados para generar una primera y una segunda onda superficial ultrasónica en remolino de diferentes longitudes de onda en el sustrato, haciendo las primeras y segundas pistas de cada uno de los transductores primero y segundo una espiral alrededor del mismo centro C. Los transductores primero y segundo comparten el mismo sustrato 30.
El primer transductor previsto para operar a una frecuencia menor que el segundo, rodea el segundo transductor.
Esta configuración específica de los transductores da como resultado un dispositivo electroacústico compacto.
El sustrato es el mismo y está orientado en la misma dirección que el de la forma de realización de la figura 9.
Las pistas de los transductores primero y segundo están previstas sobre el sustrato siguiendo en ambos casos las respectivas líneas de la ecuación (1) como se describió anteriormente en el presente documento. Los parámetros de la ecuación (1) se eligen de modo que los transductores primero y segundo generan una SAW en remolino en el sustrato a las frecuencias fundamentales respectivas de 10 MHz y 30 MHz, con un remolino alrededor de un eje que pasa a través del centro C y en perpendicular al sustrato, con respectivos primeros y segundos espines opuestos.
Los primeros y segundos espines opuestos se obtienen eligiendo respectivos órdenes de remolino l apropiados de respectivos valores 1 y -1 en la ecuación (1).
El dispositivo ilustrado en la figura 10 es particularmente adecuado para cualquier aplicación en la que tenga que controlarse el momento inducido por la SAW en remolino en el objeto a manipular.
En particular, el patrón de pista de los electrodos está configurado para un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico que se transmitirá por el sustrato y se propagará a una lámina de vidrio de borosilicato de 150 pm de grosor, acoplada acústicamente con el sustrato.
La figura 11 ilustra un dispositivo electroacústico 25 que comprende un transductor que comprende dos conjuntos 145, 150 de un primer y un segundo electrodo. El sustrato 30 es el mismo que en los ejemplos de las figuras 8 y 9.
El primer conjunto 145 comprende un primer y un segundo electrodo marcados con 146 y 148 y el segundo conjunto 150 comprende un primer y un segundo electrodo marcados con 152 y 154. Cada uno del primer y el segundo electrodo comprenden primeras y segundas pluralidades de pistas que siguen una línea de la ecuación general 1. Este dispositivo electroacústico se aprovecha de que el orden del remolino es proporcional a la frecuencia de la señal de entrada eléctrica. La primera, respectivamente la segunda pluralidad de pistas hace una espiral a lo largo de una línea cuya ecuación se calcula considerando un remolino de orden l igual a 1, respectivamente igual a 3.
Por tanto, el transductor del dispositivo electroacústico ilustrado en la figura 11 está adaptado para generar señales que funcionan a dos frecuencias fundamentales de 10 MHz y 30 MHz respectivamente.
En particular, el dispositivo electroacústico es tal que dos primeras pistas consecutivas a lo largo de una dirección radial se alternan en la dirección radial con dos segundas pistas consecutivas del segundo electrodo.
Principalmente, el dispositivo ilustrado en la figura 11 está adaptado para generar una corriente estable alrededor del centro del transductor lo que hace posible mezclar fluidos o manipular partículas muy pequeñas que no atraparía una SAW en remolino con solo una única frecuencia fundamental.
La figura 12 representa un dispositivo electroacústico 160 fuera del alcance de la invención.
Comprende un sustrato 170, preferiblemente un cristal de niobato de litio con corte en X anisótropo, que tiene una zona central 175 cuyo perímetro está delimitado por un círculo 180 (ilustrado en líneas discontinuas en la figura 12). Sobre el sustrato alrededor de la zona central 175 se prevén partes interdigitadas de treinta y dos transductores unidireccionales 1851 y 1852 (estando marcados solo dos de ellos), preferiblemente transductores interdigitados SPUDT. Las partes interdigitadas 1871, 1872 están separadas regularmente a lo largo del perímetro circular de la zona central. El número de transductores no está limitado a treinta y dos. Sin embargo, se prefiere que sea de al menos cuatro. Se prefiere un número mayor, porque proporciona una cobertura espacial más uniforme de la zona central y permite una mejor síntesis del campo de ondas objetivo. Un mayor número de ondas superficiales interferentes mejoran la generación de una SAW en remolino.
Como se muestra en la figura 13, cada parte interdigitada 187 está compuesta por primeras y segundas pistas interdigitadas de un primer 190 y un segundo electrodo 195 respectivos de polaridad inversa. Al menos una pista de cada parte interdigitada es tangente al perímetro circular. Además, como se muestra en la figura 13, las primeras y segundas pistas son paralelas entre sí. La anchura de las primeras y segundas pistas puede ser diferente o igual.
Cada transductor comprende además un primer y un segundo electrodo 200 y 205 que comprenden las pistas o las partes interdigitadas como se describió anteriormente en el presente documento a las que se conectan los terminales de alimentación primeros y segundos 210 y 220 respectivos. El primer y el segundo electrodo de cada transductor están conectados eléctricamente a través de los terminales de alimentación a un controlador 225. En el dibujo, por motivos de claridad, solo se muestran dos conjuntos de electrodos conectados, aunque en la práctica, están conectados los treinta y dos transductores.
En la forma de realización de la figura 12, la zona central está cubierta por una capa de oro 230 prevista para servir de espejo para medir la amplitud y fase de la SAW en remolino en la zona central con un interferómetro de Michelson.
En el dispositivo eléctrico de la figura 12, cada transductor está configurado para generar una SAW estacionaria que se propaga a través del sustrato, a una frecuencia que es de 12 MHz. Las SAW emitidas por los treinta y dos transductores interfieren en la zona central. Como resultará más evidente a continuación, el controlador está configurado para controlar cada uno de los transductores de modo que la interferencia de la SAW genere un remolino de SAW en la zona central.
La figura 14 representa una variante del dispositivo electroacústico 170 de la figura 12, que está fuera del alcance de la invención. Difiere principalmente de la última en que el perímetro 180 de la zona central 175 no es un círculo sino que sigue una línea homotética a la superficie de onda de una SAW de frente plano que se propaga en el sustrato.
La forma de realización de la figura 14 difiere también de la de la figura 12 en que las primeras y segundas pistas son curvas, como se muestra en la figura 15. El curvado de las pistas favorece la difracción de las ondas, especialmente en un sustrato anisótropo. Esto mejora la iluminación por cada transductor de la zona central del sustrato, que tiene por ejemplo un radio de 5 mm. Esta mejora permite conseguir una síntesis de una amplia variedad de campos de onda acústicos, como SAW focalizada, SAW de propagación en plano y principalmente de SAW en remolino.
El curvado específico de las pistas se realiza siguiendo la enseñanza del artículo 'Subwavelength focusing of surface acoustic waves generated by an annular interdigital transducer”, Laude et al., Applied Physics Letters 92, 094104 (2008).
El controlador 225 está configurado para controlar cada uno de los transductores de modo que las SAW emitidas interfieran en la zona central para generar una SAW en remolino en la misma.
En particular, el controlador alimenta cada transductor enviando al mismo una señal de entrada eléctrica. Preferiblemente, el controlador comprende una unidad de almacenamiento en la que se almacenan parámetros de señales de entrada que se enviarán a cada transductor. Preferiblemente, la señal de entrada es una señal eléctrica de CA, y los parámetros son la intensidad máxima y fase de la señal de entrada.
Preferiblemente, se implementa un procedimiento de configuración antes del primer uso del dispositivo electroacústico, por ejemplo, como se muestra en las figuras 12 y 14.
Este procedimiento de configuración, también denominado “procedimiento de filtro inverso”, se ilustra en la figura 16.
Se envía una señal eléctrica 230 e¡(t), preferiblemente una señal de impulso, por el controlador a un único transductor 235 i de entre el conjunto de transductores que rodean la zona central. El transductor convierte esta señal de entrada eléctrica en una SAW que se propaga a la zona central 175. El controlador está configurado de modo que los circuitos eléctricos de los que dependen los otros transductores al controlador están abiertos. Por tanto, no se envía ninguna señal de entrada desde el controlador a los otros transductores.
La SAW emitida por el transductor i en el sustrato sj (t) se mide en cada punto de control j ubicado en la zona central. Preferiblemente, el número de puntos de control 240 i , 2402 es de al menos 2, incluso preferiblemente al menos 4, incluso preferiblemente al menos 10, incluso preferiblemente al menos 100, incluso preferiblemente al menos 200. A modo de ilustración, 400 puntos de control pueden estar distribuidos en una superficie de 1x1 cm2. Preferiblemente la distancia entre dos puntos de control es menor de 1/2, siendo 1 la longitud de onda de la SAW estacionaria emitida por el transductor i. Preferiblemente, los puntos de control están distribuidos regularmente en la zona central.
Las amplitudes y fases de la SAW sj (t) en todos los puntos j se miden preferiblemente con un interferómetro de Michelson 245, uno de cuyos brazos puede focalizarse en cualquier punto de control j. En caso de que el sustrato esté hecho de niobato de litio, se prefiere cubrir la zona central con una capa de oro que sirve de espejo para reflejar los rayos y mejorar la calidad de las mediciones.
Después de que se haya emitido la señal de entrada, el controlador apaga el transductor i y envía una señal de entrada ek (t) al transductor 250 k. Entonces, se mide la SAW sj (t) en los puntos de control j.
Las señales de entrada e(t) de todos los transductores i alimentados sucesivamente y las SAW s(t) pueden almacenarse en una unidad de almacenamiento 255.
Las señales de entrada e(t) y la amplitud y fase medidas de las SAW sj (t) pueden relacionarse mediante la relación
Sj = S¡ hij * e¡ ,
donde * se refiere al producto de convolución y hij es la respuesta de tiempo en el punto de control / a una señal de
entrada e¡ emitida por el transductor /'. En el dominio espectral, h ¡j =
Figure imgf000013_0001
es la transformada de Fourier de la
función de transferencia en el punto de control/del transductor /'.
Utilizando un formalismo de matriz, donde E y S son vectores que comprenden las respectivas transformadas de Fourier Ei y Sj de las señales e(t) y sj (t), y H es la forma matricial del operador Hij, se obtiene la siguiente relación lineal:
Figure imgf000013_0002
A continuación, utilizando técnicas de inversión de pseudomatriz clásicas bien conocidas puede calcularse un vector E’ 260 para obtener un vector S’ correspondiente a la transformada de Fourier de una SAW en remolino de Fourier en todos los puntos de control j.
Finalmente, puede obtenerse cada componente del vector E’, que corresponde a la transformada de Fourier de la señal de entrada ei(t) que se emitirá por cada transductor i para generar una SAW en remolino mediante la transformada inversa de Fourier 265.
Una vez completado el procedimiento de configuración, entonces se configura el controlador para alimentar conjuntamente a varios, preferiblemente a todos los transductores, y para enviar a cada transductor una señal de salida e’(t) 270. Cada señal de entrada tiene preferiblemente sus propias características, tales como fase y/o amplitud específica que son diferentes entre al menos dos transductores emisores. La interferencia en la zona central de las SAW emitidas por cada uno de los transductores genera por tanto una SAW en remolino en la zona central del sustrato.
La figura 17 ilustra la amplitud 2751 y fase 2801 de una SAW en remolino de onda Bessel de primer orden generada con el dispositivo electroacústico de la figura 12, que se ha ajustado mediante el procedimiento de configuración, fuera del alcance de la invención. La amplitud y fase se han medido con un interferómetro de Michelson.
Un punto oscuro 285 de 50 pm de tamaño es visible en el centro del remolino y coincide con una singularidad de fase. El punto oscuro contrasta con anillos concéntricos brillantes. La amplitud 2752 y fase 2802 teóricas también se representan a modo de comparación. En la amplitud y la fase se consiguen una coincidencia correcta entre remolinos teóricos y experimentales.
La figura 18 ilustra un dispositivo eléctrico 300 según una forma de realización de la invención, que comprende un soporte 305 que se superpone al sustrato 310. El soporte puede superponerse a los electrodos 315 o puede superponerse solo a la zona central 320.
Además, el soporte puede retirarse del dispositivo electroacústico.
Las pistas del transductor pueden estar ubicadas entre el sustrato y el soporte.
El soporte se selecciona preferiblemente entre un vidrio y un polímero, preferiblemente un termoplástico, lo más preferiblemente poli(metacrilato de metilo) (PMMA). Preferiblemente, el soporte está hecho de un material que comprende vidrio.
Preferiblemente, el material del soporte es isótropo. Preferiblemente, no es piezoeléctrico.
Para proteger las pistas de la fricción por el soporte y evitar un daño, el transductor está cubierto al menos parcialmente, preferiblemente en su totalidad por un recubrimiento protector 325, que preferiblemente comprende sílice. Preferiblemente, el grosor del recubrimiento protector es menor de 1/20, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la SAW en remolino. Por tanto, la transmisión de la SAW en remolino no se ve afectada por el recubrimiento protector.
Preferiblemente, para una transmisión óptima de las ondas acústicas, una capa de fluido de acoplamiento 330, hecha preferiblemente de un aceite de silicona, está intercalada entre el soporte y el sustrato. Preferiblemente, el grosor de la capa de fluido de acoplamiento es menor de 1//20, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la SAW en remolino. Por tanto, la transmisión de la SAW en remolino no se ve afectada por la capa de fluido de acoplamiento. Se prefiere aceite de silicona porque tiene una constante dieléctrica baja y porque no se descompone. Además, el fluido de acoplamiento permite un desplazamiento sencillo del soporte en relación con el sustrato.
Unas escobillas eléctricas 335 están en contacto con los electrodos para suministrar energía al transductor.
Como se ilustra, el dispositivo electroacústico también puede comprender una cubierta 340 proporcionada sobre el soporte, y comprende una ranura 345 que define una cámara, hecha preferiblemente de PDMS, por ejemplo, con la forma de un microcanal configurado para alojar un medio líquido que comprende un objeto 350 a manipular.
Preferiblemente, en la forma de realización de la figura 18, la SAW en remolino es una onda de Rayleigh generalizada. Preferiblemente, el grosor del sustrato es mayor de 101, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la SAW en remolino.
Como se describió anteriormente, el patrón de las pistas de los electrodos puede diseñarse de modo que la SAW en remolino generada en la superficie del sustrato se transmita y haga un remolino 360 como un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico en el soporte hasta alcanzar el medio líquido y el objeto.
Preferiblemente, en caso de que el soporte esté hecho de un material isótropo, el patrón de electrodos es tal que la degeneración de la SAW en remolino generada por el transductor en la interfaz entre el sustrato y el soporte consiga un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico con una presión de radiación asociada que se concentra en un volumen representado como un cuadrado 365 ubicado perpendicularmente al sustrato y que se superpone al centro de la zona central del transductor. Un objeto ubicado en las proximidades de dicho volumen y con un tamaño comparable a la longitud de onda de la SAW en remolino, también denominado “trampa 3D” se somete a fuerzas de atracción que pretenden atrapar dicho objeto en el volumen. Principalmente, cualquier desplazamiento en la trampa está limitado, en las tres dimensiones del espacio.
En una variante representada en la figura 19, las pistas de los electrodos pueden disponerse en una cara 370 del sustrato, opuesta a la cara 375 dirigida al soporte. Preferiblemente, en la forma de realización de la figura 19, la onda en remolino es una onda de Lamb o una onda de volumen.
En caso de que sea una onda de Lamb, el grosor del sustrato es menor de 1/2, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la SAW en remolino. Esta solución requiere sustratos más delgados a medida que aumenta la frecuencia.
Principalmente si la frecuencia de Lamb hace que un sustrato sea demasiado delgado, por ejemplo de un grosor menor de 200 pm, el pseudovórtice acústico puede generarse directamente en un sustrato más grueso. Puede ser un pseudovórtice acústico de onda longitudinal de volumen o un vórtice acústico de onda transversal de volumen que irradia en el grosor del sustrato a un ángulo fijo. El paso entre las primeras y segundas pistas puede seleccionarse con el fin de coincidir con la proyección de la longitud de onda.
Ventajosamente, en la forma de realización de la figura 19, los transductores están protegidos de cualquier daño por el soporte de cualquier contaminación provocada por el fluido de acoplamiento. Además, la cara del sustrato en contacto con el soporte puede limpiarse fácilmente sin riesgo de dañar los electrodos, cuando se retira el soporte del sustrato. Un dispositivo con pistas previstas en la cara opuesta al soporte como en la figura 19 puede comprender un fluido de acoplamiento de alta conductividad de un fluido de acoplamiento con una constante dieléctrica alta, tal como gel a base de agua, sin que el fluido de acoplamiento influya negativamente en la generación y propagación de la SAW en remolino.
Además, las conexiones eléctricas, como las escobillas de contacto, pueden proporcionarse en el mismo lado que las pistas, lo que simplifica la fabricación del dispositivo, y hace que sea más ergonómico para el usuario.
La figura 20 describe una variante del dispositivo electroacústico 380 según la invención que comprende un sustrato 385, que tiene forma de disco con un centro Cd . El sustrato comprende una pluralidad de patrones de electrodos 3901, 3902 previstos sobre el sustrato que definen una pluralidad de transductores 3951, 3952. Preferiblemente, como se ilustra, los transductores están previstos regularmente alrededor del centro del disco.
El dispositivo electroacústico comprende además un soporte 400 que preferiblemente no es opaco, y más preferiblemente es transparente. El soporte se superpone parcialmente al sustrato. El soporte y los transductores están previstos de modo que, en al menos una posición del dispositivo, al menos un transductor se superpone por completo al soporte. Preferiblemente, como se ilustra en la figura 18, las pistas están previstas en la cara del sustrato que se dirigirá al soporte.
Una cubierta 403 está dispuesta sobre el soporte.
El sustrato está previsto de manera giratoria alrededor de un eje Xd que pasa a través del centro Cd del disco. En particular, el dispositivo electroacústico está configurado de modo que, haciendo girar el sustrato alrededor del eje Xd , cada transductor de entre la pluralidad de transductores puede colocarse para que sea superpuesto por el soporte, y principalmente, por un objeto a manipular previsto en el soporte.
Además, como se ilustra, el dispositivo electroacústico puede comprender un micromanipulador 405, conectado al soporte, que permite una colocación precisa mediante traslación del soporte en relación con un transductor, preferiblemente a lo largo de dos ejes perpendiculares preferiblemente en paralelo al sustrato. El micromanipulador puede fijarse a un dispositivo óptico tal como un microscopio.
Además, el dispositivo electroacústico comprende unas escobillas de contacto externa 410 e interna 415 para alimentar los electrodos eléctricamente. También puede comprender un dispositivo de alimentación 420 al que pueden estar conectadas eléctricamente las escobillas de contacto. Preferiblemente, los extremos 425, 430 de las escobillas de contacto para el contacto con los electrodos pueden estar fijados con respecto al sustrato. En particular, pueden proporcionarse a una coordenada polar constante en relación con el centro del sustrato.
Cada electrodo de la pluralidad comprende unos terminales de alimentación primeros 4351, 4352 y segundos 4401, 4402. Todos los terminales de alimentación de los electrodos de una misma polaridad se proporcionan preferiblemente de manera radial en el mismo lado de cada transductor. Como se ilustra en la figura 20, los terminales de alimentación del primer y del segundo electrodo respectivos de los transductores están respectivamente fuera y dentro de las pistas del electrodo, de manera radial. Además, todos los terminales de alimentación de los primeros electrodos están conectados eléctricamente a una pista de alimentación común 450, que se extiende, preferiblemente alrededor de un círculo, en la periferia del sustrato.
Las escobillas de contacto externas están preferiblemente en contacto con la pista externa. Por cierto, cuando el usuario del dispositivo gira el sustrato para colocar un transductor específico de modo que se dirija al soporte, el contacto eléctrico entre el primer electrodo y la escobilla de contacto externa de dicho transductor se consigue sin un movimiento de la escobilla de contacto externa.
Preferiblemente, cada uno de los segundos terminales de alimentación de uno de los transductores está previsto de modo que, cuando se gira el sustrato alrededor del eje XD para que el transductor se dirija al soporte, los segundos terminales de alimentación están en contacto eléctrico con la escobilla de contacto interna.
Ventajosamente, el dispositivo electroacústico ilustrado en la figura 20 requiere un único dispositivo de alimentación y un único par de escobillas de contacto para alimentar sucesivamente cada transductor. No requiere ningún sistema de control complejo con dispositivos electrónicos caros y, por tanto, es más barato que los dispositivos electroacústicos de la técnica anterior. Además, como se describió anteriormente en el presente documento, la fabricación del dispositivo eléctrico que comprende varios transductores puede realizarse mediante fotolitografía que es sustancialmente económica, por ejemplo, con la máscara 126 como se ilustra en la figura 29.
Además, el dispositivo es fácil de usar, puesto que el usuario puede seleccionar cualquier transductor del dispositivo mediante una simple operación de giro. Además, como puede observarse en la figura 20, cada transductor es visible para el usuario, lo que facilita su colocación inicial antes de la manipulación de un objeto.
A modo de ilustración, la figura 21 muestra un dispositivo electroacústico 460 que difiere del de la figura 20 por el hecho de que las pistas de electrodos están dispuestas en la cara 465 del sustrato 470 opuesta a aquella que se dirige al soporte, como ya se ilustró en la figura 19.
La figura 22 muestra un corte de un microscopio 480 que comprende el dispositivo electroacústico 380 de la figura 20. El dispositivo electroacústico está fijado sobre la platina del microscopio, de modo que una zona del soporte, sobre la que está dispuesto un objeto a manipular, se superpone a un objetivo 485 del microscopio.
El dispositivo óptico permite la observación de un objeto 490 atrapado en la zona central 495 al tiempo que se manipula por el dispositivo electroacústico.
En la variante de la figura 23, el transductor 500 del dispositivo eléctrico de la invención está dispuesto sobre un objetivo 505 del dispositivo óptico. Como el aumento del objetivo está directamente relacionado con el tamaño del objeto a manipular, el transductor dispuesto sobre el objetivo está adaptado preferiblemente para manipular un objeto que pueda observarse en su totalidad con el objetivo. Preferiblemente, un único transductor está dispuesto sobre el objetivo.
El transductor puede preverse sobre la lente externa, principalmente la lente de protección del objetivo. También puede preverse en una lente interna del objetivo. Preferiblemente, el sustrato del dispositivo eléctrico está en forma de recubrimiento hecho de un material piezoeléctrico (tal como AlN, ZnO) depositado sobre el objetivo, preferiblemente con un grosor relacionado con la frecuencia utilizada por el dispositivo eléctrico para optimizar la eficiencia de generación, en cuya parte superior se disponen electrodos, preferiblemente depositados mediante fotolitografía. El objetivo puede comprender medios para alimentar el transductor.
En una variante, el sustrato puede disponerse sobre una base configurada para fijarse a la lente. La base puede comprender una parte hecha de un material no opaco, preferiblemente transparente, sobre el que se deposita el sustrato como capa.
Preferiblemente, un fluido de acoplamiento está intercalado entre el objetivo y el soporte.
En la forma de realización de la figura 23, una SAW en remolino generada por el transductor puede propagarse, y transmitirse como un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico por ejemplo a través de un aceite de inmersión en el que se introducen las lentes del objetivo.
El dispositivo óptico comprende el dispositivo electroacústico según la invención.
La forma de realización tal como se muestra a modo de ejemplo en la figura 23 hace que el dispositivo óptico sea más compacto y que la manipulación del objeto sea más sencilla. Además, reduce los problemas relacionados con la propagación de la luz que podrían producirse en sustratos con un grosor mayor de 1 mm.
Además, el dispositivo óptico puede comprender una pluralidad de objetivos, comprendiendo cada objetivo un dispositivo electroacústico según la invención, siendo los dispositivos electroacústicos diferentes entre sí. Preferiblemente, cada transductor tiene un patrón de electrodos que difiere del patrón de electrodos de al menos, preferiblemente todos los transductores de la pluralidad. Por ejemplo, por tanto, es posible cambiar sucesivamente el objetivo de la pluralidad de modo que se atrape un objeto en trampas respectivamente más pequeñas y más pequeñas.
El dispositivo electroacústico, por ejemplo, contenido en un dispositivo óptico tal como el microscopio como se ilustra en la figura 22, podría utilizarse, por ejemplo, de la siguiente manera:
Un usuario puede disponer un medio líquido que comprende un objeto sobre el soporte. Entonces, en primer lugar, puede colocar el medio líquido de modo que el campo de visión del objetivo se superponga al mismo, por ejemplo, mediante traslación del soporte con el micromanipulador.
Entonces podría elegir el transductor adaptado para la manipulación prevista del objeto, por ejemplo, podría elegirlo de entre desplazamiento, mezclado, coalescencia y división en partes alícuotas. Como se describió anteriormente, la frecuencia fundamental de una SAW en remolino se define por los patrones de electrodos del transductor. Un experto en la técnica sabe cómo elegir una frecuencia apropiada dependiendo del tamaño del objeto a manipular.
Entonces, el usuario podría girar el sustrato de modo que el objeto y el soporte se superpongan al transductor elegido. Entonces, con el micromanipulador, el usuario podría colocar un marcador visual 515 que indique la posición del centro del transductor, tal como se ilustra por ejemplo en la figura 9, con respecto al soporte y al objeto. El marcador visual también corresponde preferiblemente a la posición del punto oscuro de la SAW en remolino, en cuya parte superior queda atrapado el objeto.
Entonces, alimentando el transductor, y generando una SAW en remolino que se transmite y se propaga como un vórtice acústico o un pseudovórtice acústico en el soporte hasta el medio líquido, el objeto se manipula, desplaza y atrapa sobre el punto oscuro.
Ejemplos 1 a 4, fuera de la invención: desplazamiento, fusión, atomización y división
Se dispone una gota de agua con un volumen inicial de 2 pl sobre la zona central del dispositivo electroacústico ilustrado en la figura 14. Se utiliza una ráfaga con una duración de 25 ps, que porta una frecuencia de 11,9 MHz y tasas de repetición variables de varios kHz para la actuación de las gotas. Las secuencias de pulsos correspondientes se presentan en la parte inferior de las figuras 24 a 27.
Para cada tipo de secuencia de pulsos 520 ilustrada en las figuras 24 a 27, se han realizado las siguientes manipulaciones: desplazamiento de gotas 525 (figura 24), fusión 530 de dos gotas (figura 25), atomización de gotas 535 (figura 26) que se obtienen respectivamente con SAW en remolino de orden dos y cero. La figura 27 muestra la división de gotas 540 que se obtiene sintetizando una ráfaga de ondas focalizadas con dos puntos focales diferentes.
Ejemplo 5: manipulación de células
Se realiza una manipulación de células y gotas con el microscopio como se ilustra en la figura 22, de modo que se crean redes homogéneas y heterogéneas de células tal como un nicho de células madre, hecho de células madre con propiedades físicas similares.
Las gotas son la base de la microfluídica basada en gotas, utilizada en el ámbito de la biología unicelular. El dispositivo electroacústico de la invención permite un estudio en profundidad de eventos raros mediante muestreo dentro de un gran conjunto de experimentos, actualmente un tema importante de la investigación sobre el cáncer y la resistencia a los medicamentos.
En este sentido, se coloca una zona central de un transductor bajo un conjunto de partículas a manipular mediante un desplazamiento proporcionado por el micromanipulador. Cuando una partícula está en el centro de la zona central del transductor, se enciende la fuente de alimentación para generar una SAW en remolino para someter a la partícula al efecto de atracción del punto oscuro de la SAW. La operación se realiza con una SAW en remolino con una frecuencia de 30 MHz, y con una amplitud de voltaje de 5 Vpp, que son suficientes para atrapar partículas de 10 pm de tamaño. A continuación, se mueve el soporte mediante traslación proporcionada por el micromanipulador mientras que la trampa, es decir, la posición de la partícula en relación con el centro del transductor, permanece fija en el espacio, mientras que las otras partículas alejadas de la trampa siguen la traslación del soporte.
Una vez se ha movido el objeto seleccionado, se apaga la energía eléctrica.
Entonces se repite el procedimiento para desplazar otra partícula de modo que se junten partículas en un patrón predefinido.
La fuerza de atrapamiento es proporcional a la potencia acústica y es inversamente proporcional a la longitud de onda. También es más fuerte para objetos cuya densidad y/o elasticidad difiere del medio de fluido.
Ejemplo 6: deformación de células
El dispositivo electroacústico también se implementa para aplicar fuerzas a partículas y células biológicas.
En la actualidad se entiende que las fuerzas y el estrés sobre las células pueden determinar su destino. Las células somáticas se adaptan al estrés y pueden hacerse más rígidas, y la diferenciación de las células madre puede verse afectada por el estrés mecánico externo. Sin embargo, los procedimientos se han limitado a aplicar estrés a las células. Se coloca un medio líquido compuesto por microesferas recubiertas de anticuerpos y una membrana celular debajo del objeto a manipular mediante el desplazamiento proporcionado por el micromanipulador. Se alimenta eléctricamente un transductor adecuado para atrapar las microesferas recubiertas de anticuerpos en la parte superior del centro del transductor. Mientras se aplica la energía eléctrica, el soporte se desplaza de tal manera que la membrana celular entra en contacto con las microesferas recubiertas de anticuerpos y se deforma por dichas microesferas.
Ejemplo 7: corrientes constantes y vorticidad
Se generan SAW en remolino para crear una corriente de remolino constante en un microcanal, lo que resulta útil para la mezcla sin contacto, o para aplicar un estrés hidrodinámico, o para mover partículas con un tamaño menor de 1/10. La velocidad de la corriente es proporcional a la potencia acústica del medio, y aumenta con cualquiera de los cuadrados de la frecuencia de onda, el orden del remolino y el cuadrado de la altura del canal.
Se coloca una cámara que tiene una ranura que define un microcanal en el soporte, la ranura se encuentra exactamente con el centro del transductor. Se coloca un medio líquido con un conjunto de partículas en el microcanal.
La ranura tiene una profundidad preferiblemente mayor que l , siendo l la longitud de onda de la SAW en remolino. La alimentación del transductor da como resultado la corriente observada en el microcanal, en forma de un ciclón formado en el medio líquido, estando situado su ojo en el centro de la SAW en remolino radiante. Para favorecer la corriente, podría aumentarse la frecuencia, por ejemplo, utilizando otro transductor.
Ejemplo 8: desplazamiento de partículas
Se deposita una gota que comprende una suspensión de microesferas de poliestireno fluorescente 550 de 30 gm de diámetro en el soporte de un dispositivo electroacústico como se ilustra en la figura 20. Sobre la gota se coloca una cubierta de 3 mm de grosor hecha de PDMS, que define un absorbente acústico, así como un trozo que pega la gota. Se elige una microesfera y se coloca encima y cerca del marcador visual, y se alimenta el transductor. A continuación, se desplaza el soporte mediante el manipulador, y se apaga el transductor, dejando la microesfera seleccionada en una posición definida. Repitiendo esta operación con otras microesferas de la suspensión, se obtiene un patrón de microesferas alineadas que definen la palabra “LIFE”, como se ilustra en la figura 28.
Huelga decir que la invención no se limita a las formas de realización proporcionadas como ejemplos.
La presente invención también está destinada principalmente a aplicaciones en el ámbito de la microscopía, la biología, la microfluídica, para laboratorios en un chip, para manipular nano y microsistemas. En biofísica, puede utilizarse para estudiar el comportamiento de células individuales como las células cancerosas o las células madre, y de redes de células, por ejemplo, implicadas en la enfermedad de Alzheimer.

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo electroacústico (25) que comprende un transductor (43) que comprende un sustrato piezoeléctrico (30), un primer y un segundo electrodo de polaridad inversa que comprenden una primera y una segunda pista respectivas previstas sobre dicho sustrato, haciendo la primera y la segunda pista (45) y (50) una espiral alrededor de un mismo centro (C), estando configurado el transductor para generar una onda superficial ultrasónica en remolino en el sustrato.
2. Dispositivo electroacústico según la reivindicación 1, en el que un conjunto que consiste en el primer y el segundo electrodo rodea completamente el centro, y define una zona central (70).
3. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la primera pista y/o la segunda pista se extiende/n por más de 90°, en particular por más de 180°, incluso más de 270° alrededor del centro, en particular por más de 180° alrededor del centro.
4. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que cada una de las primeras y segundas pistas hace una espiral a lo largo de una línea definida por la ecuación
Figure imgf000019_0001
en la que:
• R(0) es la coordenada polar de la línea con respecto al ángulo acimutal 0,
• j 0 es un parámetro libre,
• l es el orden de vórtice de una SAW en remolino de pulsación w, siendo l un número entero de modo que |l| > 1.
• |Uq(0) viene dado por:
Figure imgf000019_0004
donde z - zi- i es la distancia entre dos interfaces sucesivas que separan materiales apilados sobre el sustrato, siendo Z0 la altura de la interfaz entre el sustrato y la capa en contacto con el sustrato, pü(0) = 0 en caso de ausencia de capas apiladas
Figure imgf000019_0002
donde V depende de 0 de la siguiente manera:
Figure imgf000019_0003
• S ^y /jes la lentitud de onda en el plano de superficie del sustrato en la dirección de propagación \\f y sz(iy) es la lentitud de onda en la dirección fuera del plano, calculándose una lentitud de onda en una dirección /', que es ro z, a partir del número de onda k\ como if/) - k r( if/)Uo: y Sz ( l//) = k z( i//)l(O
• Sr \y /)e s la derivada de y/) con respecto a la dirección de propagación,
• a (l//)e s la fase del movimiento vertical de la onda que se propaga en la dirección \|/ frente al campo eléctrico asociado.
5. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el paso radial (D), entre la primera y la segunda pista adyacentes está comprendido entre 0,481 y 0,521, preferiblemente es igual a 1/2, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la onda superficial ultrasónica en remolino.
6. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que cada una de las primeras y segundas pistas discurre a lo largo de al menos una vuelta.
7. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el primer y el segundo electrodo comprenden una pluralidad de primeras (110, 120) y segundas (115, 125) pistas respectivas y/o el transductor está interdigitado.
8. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende un primer (130) y un segundo (140) transductor configurados para generar una primera y una segunda onda superficial ultrasónica en remolino de longitudes de onda fundamentales diferentes en el sustrato, haciendo las primeras y segundas pistas de cada uno de los transductores primero y segundo una espiral alrededor del mismo centro (C), rodeando el transductor previsto preferiblemente para generar la longitud de onda fundamental más baja entre los transductores primero y segundo el otro transductor.
9. Dispositivo electroacústico según la reivindicación 8, en el que dos primeras, respectivamente segundas pistas consecutivas están separadas, a lo largo de al menos un radio, por al menos dos segundas, respectivamente primeras pistas consecutivas.
10. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además un soporte (305) que se superpone al transductor y al sustrato, estando el soporte y el sustrato acoplados acústicamente de modo que una onda superficial ultrasónica en remolino generada en el sustrato se transmite al soporte y se propaga como un vórtice acústico o un vórtice acústico degenerado en la masa del soporte, estando hecho el soporte preferiblemente al menos parcialmente de un material no opaco y/o estando hecho el soporte preferiblemente de un material no piezoeléctrico y/o estando hecho el soporte preferiblemente de un material isótropo con respecto a la propagación de una onda ultrasónica y/o comprendiendo preferiblemente el soporte un material seleccionado entre un vidrio y un polímero.
11. Dispositivo electroacústico según la reivindicación 10, en el que el transductor está intercalado entre el sustrato y el soporte y/o al menos una parte del sustrato está intercalado entre el transductor y el soporte.
12. Dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una base, hecha preferiblemente de un material no piezoeléctrico, en la que está dispuesto el sustrato, estando hecha la base preferiblemente al menos parcialmente de un material no opaco, preferiblemente transparente, estando hecha principalmente de vidrio, estando el sustrato preferiblemente en forma de capa depositada sobre la base, siendo el grosor de capa menor de 1/10, siendo 1 la longitud de onda fundamental de la onda superficial ultrasónica en remolino.
13. Dispositivo electroacústico según la reivindicación 12, en el que la base es parte de un objetivo (505) de un microscopio o es parte de un dispositivo configurado para fijarse a un objetivo de un microscopio.
14. Dispositivo electroacústico según cualquiera de 1 a 13, que comprende una marca visual (515) ubicada en la zona central del transductor, hecha preferiblemente del mismo material que las primeras y segundas pistas.
15. Dispositivo óptico (480), que preferiblemente es un microscopio, que comprende el dispositivo electroacústico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
16. Dispositivo óptico según la reivindicación 15, siendo dicho dispositivo óptico un microscopio, en el que en al menos una configuración del dispositivo óptico, el transductor del dispositivo electroacústico se ubica entre un objetivo del microscopio y el soporte y/o el dispositivo electroacústico (500) está fijado a un objetivo (505) del microscopio.
17. Dispositivo óptico según cualquiera de las reivindicaciones 15 y 16, siendo dicho dispositivo óptico un microscopio y comprendiendo una pluralidad de objetivos, teniendo al menos dos objetivos diferentes aumentos, al menos dos, preferiblemente todos los objetivos estando cada uno fijado a un dispositivo electroacústico, estando un dispositivo electroacústico preferiblemente fijado en un objetivo de la pluralidad diferente de un dispositivo electroacústico fijado en otro objetivo de la pluralidad.
18. Un procedimiento para manipular al menos un objeto en un medio líquido, que comprende:
- la generación de ondas acústicas superficiales en remolino con un dispositivo electroacústico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un transductor, y
- la propagación de un vórtice acústico o un vórtice acústico degenerado inducido por dichas ondas acústicas superficiales en el medio líquido para crear en el mismo una presión de radiación a la que se somete dicho objeto, y la manipulación del objeto a través del desplazamiento del transductor en relación con el medio.
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