Ултразвуковите метаповърхности преместват големи обекти, без да ги докосват

Сподели

Инженери от Университета на Минесота разработиха нова система, която може да движи обекти без физически контакт. Техниката включва ултразвукови вълни, действащи върху специализирани повърхности, за да избутат или дори да издърпат предмети в различни посоки, което може да помогне в производството и роботиката.

Ако искате да преместите нещо, обикновено трябва да го докоснете, но в някои случаи, когато предметите са чупливи или чувствителни, това не е идеално. Безконтактната манипулация е нарастваща област на изследване на технологии, които биха могли да придадат сила на обекти, за да ги преместят, без да е необходим физически контакт.

Това често включва използването на ултразвукови вълни или светлинни лъчи, които могат да упражнят достатъчно налягане, за да левитират или преместят определени обекти. Но не е изненадващо, че тези обекти обикновено трябва да бъдат изключително малки и/или леки, което ограничава полезността на техниката.

За новото проучване изследователите експериментираха с нов начин за преместване на по-големи обекти, без да ги докосват. Целевият обект е снабден с метаматериална повърхност, която е специално проектирана да отразява звуковите вълни по начини, които могат да преместят обект назад, настрани или дори напред като притегателен лъч.

„Това, което отличава нашето изследване е, че можем да манипулираме и улавяме много по-големи обекти, ако направим повърхността им метаматериална повърхност или „метаповърхност“, каза Огнен Илич, старши автор на изследването. „Когато поставим тези малки шарки върху повърхността на обектите, можем да отразяваме звука във всяка посока, която пожелаем. И като правим това, можем да контролираме акустичната сила, която се упражнява върху даден обект.

Тази техника обаче въвежда свои собствени ограничения. Не може да се използва за преместване на всяко старо нещо, тъй като целта трябва да има специфична метаповърхност, проектирана, гравирана и прикрепена, преди да работи. И след всичко това, ще трябва да размените метаповърхността, ако искате обектът да се движи по различен начин. Това каза, че може да бъде полезно за специфични повтарящи се движения в ситуации като производствени линии.

Изследването е публикувано в списанието Nature Communications. Акустичната метаповърхност може да се види в действие във видеото по-долу.

Изследователите движат обекти със свободни ръце, използвайки ултразвукови вълни и метаматериална физика

източник: Университет на Минесота



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели