Levitação

Levitação é o fenômeno pelo qual um objeto permanece suspenso no espaço ou acima de uma superfície sem contato físico. Em geral, envolve o balanceamento de forças de repulsão, gradientes de campo ou influências dinâmicas que reduzem o peso efetivo. A levitação pode ocorrer em diferentes escalas, desde partículas microscópicas até objetos macroscópicos.

Os principais métodos de levitação incluem: levitação magnética, que utiliza campos magnéticos para sustentar um objeto; entre as várias fontes estáveis, o diamagnetismo simples pode produzir empuxos fracos, já o efeito Meissner em supercondutores cria uma levitação estável de ímãs; muitos sistemas utilizam controle ativo de campos para manter a posição. A levitação óptica, também chamada de optical tweezers, usa o gradiente de intensidade de um feixe de laser para prender partículas dielétricas pequenas. A levitação acústica emprega ondas sonoras de alta intensidade para criar nós de pressão que confinam objetos. A levitação eletrostática usa campos elétricos para suspender cargas, frequentemente com estabilização dinâmica, como em cavidades de forças ou armadilhas de íons. A levitação aerodinâmica depende de fluxo de ar para sustentar objetos, sendo utilizada em processos de manuseio sem contato de líquidos ou metais. Observa-se que, segundo o teorema de Earnshaw, levitação estável com apenas forças estáticas de atração/repulsão é impossível para muitos sistemas; por isso, métodos práticos costumam combinar princípios ou empregar controle ativo para alcançar estabilidade.

Aplicações incluem trens de levitação magnética (maglev), suportes sem contato em maquinário, experimentos de ciência dos materiais e técnicas de manipulação de partículas para biologia, física e química. A pesquisa continua a ampliar as opções de levitação em diferentes contextos e escalas.