Инновационный метод позволяет исследователям перемещать объекты с помощью ультразвуковых волн

Исследователи из Университета Миннесоты используют ультразвуковые волны для перемещения объектов без помощи рук . Новый метод прокладывает путь к бесконтактным манипуляциям в таких областях, как производство и робототехника , где для работы машин не требуется встроенный источник питания.

В предыдущих исследованиях было показано, что объектами можно манипулировать с помощью световых и звуковых волн. Но объекты, о которых идет речь, всегда были намного меньше длин волн света или звука или имели размеры от миллиметров до нанометров.

Основанный на принципах физики метаматериалов, новый метод важен тем, что позволяет перемещать более крупные объекты.

«Мы уже давно знаем, что волны, свет и звук могут манипулировать объектами. Что отличает наше исследование, так это то, что мы можем манипулировать и улавливать гораздо более крупные объекты, если сделаем их поверхность метаматериальной поверхностью или «метаповерхностью», — сказал Огнен. Илич, старший автор исследования и доцент Бенджамина Мэйхью на факультете машиностроения Миннесотского университета.

«Когда мы размещаем эти крошечные узоры на поверхности объектов, мы можем отражать звук в любом желаемом направлении. При этом мы можем контролировать акустическую силу, воздействующую на объект».

Этот метод позволил исследователям не только перемещать объект вперед, но и тянуть его в направлении источника. Это может быть особенно полезно в производстве или робототехнике.

«Бесконтактные манипуляции — это горячая область исследований в области оптики и электромагнетизма, но это исследование предлагает другой метод бесконтактного приведения в действие, который предлагает преимущества, которых могут не иметь другие методы», — сказал Мэтью Стейн, первый автор статьи и аспирант Университета. Департамента машиностроения Миннесоты.

«Кроме того, помимо приложений, которые дает это исследование, расширение наших знаний в физике — это просто очень увлекательное занятие в целом!»

В настоящее время исследовательская группа планирует протестировать метод с более высокими частотами волн на объектах из разных материалов и размеров в будущем.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications .

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com