Ultrazvukové metapovrchy pohybujú veľkými objektmi bez dotyku
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 6. 2. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Inžinieri z Minnesotskej univerzity vyvinuli nový systém, ktorý dokáže pohybovať predmetmi bez fyzického kontaktu. Táto technika zahŕňa ultrazvukové vlny pôsobiace na špecializované povrchy, ktoré tlačia alebo dokonca ťahajú objekty rôznymi smermi. To by mohlo pomôcť vo výrobe alebo v robotike.
Ak chcete s niečím pohnúť, zvyčajne sa toho musíte dotknúť, ale v niektorých prípadoch, keď sú predmety krehké alebo citlivé, to nie je príliš ideálne. Bezdotyková manipulácia je rastúcou oblasťou výskumu technológií, ktoré by mohli na predmety pôsobiť silou a pohybovať nimi bez nutnosti fyzického kontaktu. Často ide o použitie ultrazvukových vĺn alebo svetelných lúčov, ktoré môžu vyvinúť dostatočný tlak na levitáciu alebo pohyb určitých predmetov. Nie je však prekvapujúce, že tieto objekty musia byť zvyčajne veľmi malé a / alebo ľahké, čo obmedzuje užitočnosť tejto techniky.
V rámci novej štúdie výskumníci experimentovali s novým spôsobom, ako pohybovať väčšími objektmi bez toho, aby sa ich dotkli. Cieľový objekt je vybavený metamateriálovým povrchom, ktorý bol špeciálne navrhnutý tak, aby odrážal zvukové vlny spôsobom, ktorý dokáže objektom pohybovať dozadu, do strán alebo dokonca dopredu ako vlečný lúč.
„Náš výskum sa odlišuje tým, že môžeme manipulovať a zachytávať oveľa väčšie objekty, ak ich povrch vytvoríme ako metamateriálový povrch alebo „metapovrch“,“ povedal Ognjen Ilic, hlavný autor štúdie. „Keď umiestnime tieto drobné vzory na povrch objektov, môžeme v podstate odrážať zvuk v ľubovoľnom smere. A tým môžeme ovládať akustickú silu, ktorá pôsobí na objekt“.
Táto technika však prináša svoje vlastné obmedzenia. Nemožno ju použiť na pohyb len tak hocijakej veci, pretože cieľ musí mať navrhnutý, vyleptaný a pripevnený špecifický metapovrch, aby to mohlo fungovať. A navyše by sa musel metapovrch vymeniť, ak by ste chceli, aby sa objekt pohyboval iným spôsobom. To znamená, že by sa to mohlo hodiť na špecifické opakované pohyby v situáciách, ako sú napríklad výrobné linky.
Výskum bol nedávno uverejnený v časopise Nature Communications. Akustickú metaplochu si môžete pozrieť v akcii vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
