Инженеры Университета Миннесоты разработали новую систему, которая может перемещать объекты без физического контакта. Этот метод включает ультразвуковые волны, воздействующие на специализированные поверхности, чтобы толкать или даже тянуть объекты в разных направлениях, что может помочь в производстве и робототехнике.
Если вы хотите что-то переместить, вам обычно приходится прикасаться к этому, но в некоторых случаях, когда предметы хрупкие или чувствительные, это не идеально. Бесконтактные манипуляции — это растущая область исследований технологий, которые могут передавать силу объектам для их перемещения без необходимости физического контакта.
Это часто включает использование ультразвуковых волн или световых лучей, которые могут оказывать достаточное давление, чтобы левитировать или перемещать определенные объекты. Но неудивительно, что эти объекты обычно должны быть очень маленькими и/или легкими, что ограничивает полезность метода.
Для нового исследования, исследователи экспериментировали с новым способом перемещения более крупных объектов, не касаясь их. Целевой объект снабжен поверхностью из метаматериала, которая была специально разработана для отражения звуковых волн таким образом, что он может перемещать объект назад, в сторону или даже вперед, как притягивающий луч.
«Что отличает наше исследование, так это то, что мы можем манипулировать и захватывать гораздо более крупные объекты, если мы сделаем их поверхность метаматериальной поверхностью или «метаповерхностью», — сказал Огнен Илич, старший автор исследования. «Когда мы размещаем эти крошечные узоры на поверхности объектов, мы можем отражать звук в любом желаемом направлении. И при этом мы можем контролировать акустическую силу, воздействующую на объект».
Однако этот метод вводит свои ограничения. Его нельзя использовать для перемещения какой-либо старой вещи, так как цель должна иметь определенную метаповерхность, разработанную, выгравированную и прикрепленную, прежде чем она заработает. И после всего этого, вам нужно будет сменить метаповерхность, если вы хотите, чтобы объект двигался по-другому. Тем не менее, это может пригодиться для определенных повторяющихся движений в таких ситуациях, как производственные линии.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications. На видео ниже можно увидеть акустическую метаповерхность в действии.
Источник: University of Minnesota
