Ultrazvučne metapovršine pomiču objekte bez dodira

Inženjeri sa Sveučilišta u Minnesoti razvili su novi sustav koji može pomicati predmete bez fizičkog kontakta. Tehnika uključuje ultrazvučne valove koji djeluju na specijalizirane površine kako bi gurali ili čak povlačili predmete u različitim smjerovima, što bi moglo biti korisno u industrijskoj proizvodnji i robotici.

Ako želite nešto pomaknuti, obično to morate uhvatiti ili dotaknuti, ali u nekim slučajevima kada su predmeti lomljivi ili osjetljivi to nije idealno. Beskontaktna manipulacija rastuće je područje istraživanja tehnologija koje bi mogle prenijeti silu na objekte da ih pomaknu bez potrebnog fizičkog kontakta.

To često uključuje korištenje ultrazvučnih valova ili svjetlosnih zraka, koje mogu izvršiti dovoljan pritisak da levitiraju ili pomaknu određene objekte. No ti objekti obično moraju biti iznimno maleni i/ili lagani, što ograničava primjenu tehnike.

Za novu studiju znanstvenici su eksperimentirali s novim načinom pomicanja većih predmeta bez dodirivanja. Ciljani objekt opremljen je metamaterijalnom površinom koja je posebno dizajnirana da reflektira zvučne valove na načine koji mogu pomaknuti objekt unatrag, u stranu ili čak naprijed poput vučne zrake, kao što možete vidjeti u ovom videu.

"Ono što izdvaja naše istraživanje je to što možemo manipulirati i uhvatiti mnogo veće objekte ako njihovu površinu učinimo metamaterijalnom površinom ili 'metapovršinom", rekao je Ognjen Ilić, viši autor studije. "Kada postavimo ove sićušne uzorke na površinu predmeta, u osnovi možemo reflektirati zvuk u bilo kojem smjeru u kojem želimo. I radeći to, možemo kontrolirati akustičnu silu koja djeluje na objekt."

Ova tehnika ipak unosi određena ograničenja. Ne može se koristiti za pomicanje bilo kojeg objekta, budući da "meta" mora imati određenu metapovršinu, dizajniranu, ugraviranu i pričvršćenu prije nego što počne raditi. I nakon svega toga, trebali biste zamijeniti metapovršinu ako želite da se objekt kreće na drugačiji način. Ipak, sustav bi mogao biti koristan za određene ponovljene pokrete u situacijama poput proizvodnih linija.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications možete pronaći na ovoj poveznici.