اخبار تکنولوژی, اخبار علمی
روشی جدید برای جابجایی اشیاء بدون تماس!
خلاصه:
پژوهشگران توانستند به وسیله ایجاد امواج فراصوت و تغییر در طول این امواج، اجسام دارای قابلیت فراموادی را جا‌به‌جا کنند بدون آن که تماسی در کار باشد. هر چند که ما پیشتر جا‌به‌جایی ریز مواد در حد نانومتر را دیده بودیم ولی این بار در ابعاد بزرگ‌تر این تحقیق از سایر مطالعات متمایز شده است.
روشی جدید برای جابجایی اشیاء بدون تماس!
محققان دانشگاه مینه سوتا با قرار دادن یک الگوی فراماده بر روی سطح یک جسم، توانستند از صدا برای هدایت آن به سمت خاصی بدون لمس فیزیکی آن استفاده کنند.
این روش دستکاری بدون تماس کاربردهای بالقوه‌ای در صنایع از جمله رباتیک و تولید دارد.
تیمی از محققان دانشگاه مینه‌سوتا Twin Cities راهی برای دستکاری اشیا با استفاده از امواج فراصوت کشف کرده‌اند که راه را برای حرکت بدون تماس در صنایعی مانند تولید و رباتیک بدون نیاز به منبع انرژی داخلی هموار می‌کند.
این یافته ها در مجله معتبر Nature Communications منتشر شده است.
در حالی که قبلاً ثابت شده بود که امواج نور و صدا می‌توانند اجسام را دستکاری کنند، اجسام همیشه کوچک‌تر از طول موج صوت یا نور یا به ترتیب از میلی متر تا نانومتر بوده‌اند. تیم دانشگاه مینه سوتا روشی را ابداع کرده است که می‌تواند اجسام بزرگ‌تر را با استفاده از اصول فیزیک فراماده حرکت دهد.
فرامواد موادی هستند که به طور مصنوعی برای تعامل با امواج، مانند نور و صدا، مهندسی شده‌اند. با قرار دادن یک الگوی فراماده بر روی سطح یک جسم، محققان توانستند از صدا برای هدایت آن به سمت خاصی بدون لمس فیزیکی آن استفاده کنند.
ما مدتی است می دانیم که امواج، نور و صدا می‌توانند اجسام را دستکاری کنند. Ognjen Ilic، نویسنده ارشد این مطالعه و استادیار گروه مهندسی مکانیک در دانشگاه مینه‌سوتا، گفت: “موردی که تحقیقات ما را متمایز می‌کند این است که اگر سطح آنها را به صورت یک سطح فراماده یا یک “متاسطح” بسازیم، می‌توانیم اجسام بسیار بزرگ‌تری را دستکاری و به دام بیاندازیم. زمانی که این الگوهای کوچک را روی سطح اجسام قرار می‌دهیم، اساساً می‌توانیم صدا را در هر جهتی که می‌خواهیم منعکس کنیم. و با انجام این کار، می‌توانیم نیروی صوتی اعمال شده بر یک جسم را کنترل کنیم.”
با استفاده از این تکنیک، محققان نه تنها می‌توانند یک شی را به جلو حرکت دهند، بلکه آن را به سمت منبعی نیز بکشند، نه چندان متفاوت با فناوری پرتو تراکتور در داستان‌های علمی تخیلی مانند Star Trek.
روش آنها می‌تواند برای حرکت اجسام در زمینه‌هایی مانند تولید یا رباتیک مفید باشد.
Matthew Stein، نویسنده اول مقاله و دانشجوی فارغ التحصیل گروه مهندسی مکانیک مینه سوتا دانشگاه می‌گوید: “دستکاری بدون تماس یک حوزه تحقیقاتی داغ در اپتیک و الکترومغناطیس است، اما این تحقیق روش دیگری را برای فعال سازی بدون تماس پیشنهاد می‌کند که مزایایی را ارائه می‌دهد که روش‌های دیگر ممکن است نداشته باشند. همچنین، خارج از کاربردهایی که این تحقیق برای ما قادر می‌سازد، گسترش دانش ما از فیزیک به طور کلی یک کار بسیار هیجان انگیز است!
در حالی که این مطالعه بیشتر نمایشی از این مفهوم است، هدف محققان آزمایش فرکانس‌های بالاتر امواج و مواد مختلف و اندازه‌های جسم در آینده است.
Ilic گفت: “در بسیاری از زمینه‌های علم و مهندسی، به‌ویژه روباتیک، نیاز به حرکت دادن اشیا، انتقال سیگنال به نوعی حرکت کنترل‌شده وجود دارد. اغلب این کار از طریق اتصالات فیزیکی یا حمل منبعی از انرژی برای انجام یک کار انجام می‌شود. ما نشان دادیم که بدون تماس فیزیکی، می‌توانیم اجسام را حرکت دهیم، و این حرکت را می‌توان به سادگی با برنامه‌ریزی آنچه روی سطح آن جسم است، کنترل کرد. این موضوع به ما مکانیزم جدیدی برای فعال کردن جا‌به‌جایی بدون تماس اشیاء می‌دهد.”
این مطالعه توسط موسسه رباتیک مینه سوتا و دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی تامین مالی شد.
همچنین بخوانید:
- آیا از تزریق میترسید؟ نوعی ربات پوشیدنی در این فرایند به شما کمک می‌کند!
- گوش دادن به موسیقی با حس لامسه!
- تاتو الکترونیکی‌ای که مانیتورینگ فشار خون بسیار دقیق و مداوم را ارائه می‌دهد.
- فناوری صوتی غیرتهاجمی، تومورها را از بین می‌برد، سلول‌های سرطانی را می‌کشد و سیستم ایمنی را تقویت می‌کند.
مترجم: امید آهنگریان ابهری
