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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Подлунная пещера 14.05.2010 Японский космический аппарат "Кагуя", искусственный спутник Луны, сфотографировал на Луне "дыру" диаметром 65 метров и глубиной 80-85 метров. Предполагают, что это так называемая лавовая труба - образование, имеющееся и у земных вулканов. Через эту трубу когда-то изливалась лава из лунного вулкана, и, похоже, что ход ведет в обширную пещеру. Японские исследователи намерены искать и другие подобные образования на Луне. Возможно, в вулканических пещерах такого рода могли бы разместиться лунные колонии будущего.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026