Перемещение объектов звуком

10.12.2022

Исследователи Университета Миннесоты открыли новый метод перемещения объектов с помощью ультразвуковых волн. Исследование открывает возможности для использования бесконтактных манипуляций в таких отраслях, как производство и робототехника, где для перемещения устройств не нужен встроенный источник энергии.

Хотя ранее уже было продемонстрировано, что световые и звуковые волны могут манипулировать объектами, последние всегда были меньше длины волны звука или света, не больше миллиметра или даже нескольких нанометров.

Команда Университета Миннесоты разработала метод, позволяющий перемещать более крупные объекты, используя принципы физики метаматериалов.

Метаматериалы - это материалы, которые искусственно созданы для взаимодействия с волнами, такими как свет и звук. Поместив на поверхность объекта узор из метаматериалов, ученые смогли направить звук в определенном направлении, не воздействуя на него физически.

"Мы уже давно знаем, что волны, свет и звук, могут манипулировать объектами. Наше исследование отличается тем, что мы удерживаем гораздо большие объекты, если покрываем их поверхность метаматериалом, или "метаповерхностью", - отметил Огнен Илич, старший автор исследования и доцент кафедры машиностроения Университета Миннесоты. - "Когда мы размещаем эти крошечные узоры на поверхности объектов, мы отражаем звук в любом направлении. При этом мы можем контролировать акустическую силу, действующую на объект".

Используя эту технику, исследователи могут не только перемещать объект вперед, но и притягивать его к источнику звука - не слишком похоже на технологию тракторного луча в научно-фантастических историях, таких как "Звездный путь".

Новый метод востребован для перемещения объектов в таких областях, как производство или робототехника.

Бесконтактное манипулирование является актуальной областью исследований в оптике и электромагнетизме, но в данном исследовании предлагается другой метод бесконтактного управления, который предлагает преимущества, которых нет у других методов.

<< Назад: Феромоны против вредителей посевов 11.12.2022

>> Вперед: Создана наименьшая подвижная форма жизни 10.12.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Муштра повышает агрессию 27.10.2012 В армиях всего мира новобранцев прежде всего обучают маршировать в ногу. Зачем? Обычно считается, что этот навык способствует слаженности действий подразделения при выполнении команд. Однако психологи из университета Южной Калифорнии утверждают, что привычка действовать в одном ритме со всеми еще и повышает агрессивность группы. Добровольцам - участникам опытов приходилось выполнять под музыку несложные движения. Одна группа слушала при этом ритмичную музыку через звуковые колонки, другая - индивидуально прослушивала музыку разных ритмов через наушники. Психологические тесты после этого эксперимента показали, что в первой группе на 54% выросла агрессивность.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025