Ученые разработали новый метод бесконтактного перемещения объектов 


Фото из открытых источников
Группа ученых из городов-побратимов Университета Миннесоты открыла способ манипулирования объектами с помощью ультразвуковых волн, прокладывая путь к бесконтактному движению в таких отраслях, как производство и робототехника, без необходимости внутреннего источника питания. Результаты их работы, как сообщает med-heal.ru, были опубликованы в рецензируемом журнале Nature Communications.
 
Поместив образец метаматериала на поверхность объекта, исследователи из Университета Миннесоты смогли использовать звук, чтобы направлять объект в определенном направлении, не касаясь его физически. Этот метод бесконтактных манипуляций имеет потенциальное применение в таких отраслях, как робототехника и производство.
 
Хотя ранее было показано, что световые и звуковые волны могут манипулировать объектами, объекты всегда были меньше длины волны звука или света, то есть, порядка миллиметров до нанометров соответственно, команда из Университета Миннесоты разработала метод, который может перемещать более крупные объекты, используя принципы физики метаматериалов.
 
Метаматериалы — это материалы, искусственно созданные для взаимодействия с волнами, такими как свет и звук. Поместив образец метаматериала на поверхность объекта, исследователи смогли использовать звук, чтобы направлять его в определенном направлении, не касаясь его физически.
 
«Нам давно известно, что волны, свет и звук могут манипулировать объектами. Что делает наше исследование уникальным, так это то, что мы можем манипулировать и захватывать гораздо более крупные объекты, если мы сделаем их поверхность метаматериалом или «метаповерхностью», — сказал старший автор исследования Огнен Илич из Университета Миннесоты.
 
Используя новый способ, исследователи могут не только продвигать объект вперед, но и притягивать его к источнику — это не слишком отличается от технологии притягивающего луча в научно-фантастических рассказах, таких как «Звездный путь». Их метод может оказаться полезным для перемещения объектов в таких областях, как производство или робототехника.
 
Хотя это исследование является скорее демонстрацией концепции, исследователи планируют протестировать более высокие длины волн и другие материалы и размеры объектов в будущем.
 
«Размещая эти крошечные узоры на поверхности объектов, мы можем отражать звук практически в любом направлении. И в то же время мы можем управлять акустической силой, действующей на объект», — комментируют ученые.
 
Во многих областях науки и техники, особенно в робототехнике, возникает потребность в перемещении объектов для передачи сигнала в каком-то управляемом движении. Это часто делается с помощью физических ремней или необходимости носить с собой источник питания, чтобы выполнить работу. Исследование показало, что объекты можно перемещать без физического контакта, и что движением можно управлять, просто программируя то, что находится на поверхности этого объекта. Это обеспечивается новым механизмом бесконтактной активации объектов.