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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Новая угроза для спутников на перегруженной орбите 04.02.2026 Космическая солнечная энергетика уже давно воспринимается как одна из самых перспективных технологий будущего - способ получения чистой, практически неисчерпаемой энергии круглосуточно и независимо от погоды на Земле. Идея заключается в том, чтобы размещать огромные солнечные панели на орбите, собирать там солнечный свет и передавать полученную электроэнергию вниз в виде направленного луча. Однако по мере развития проектов и стремительного роста числа спутников на околоземных орбитах эта технология начинает сталкиваться с новыми, ранее недооцениваемыми рисками. Особенно тревожными выглядят последствия возможных сбоев при использовании мощных лазеров для передачи энергии. В свежем исследовании, проведенном специалистами Пекинского института спутниковой инженерии, подробно рассмотрены сценарии "отклонения лазерного луча от заданной цели". Авторы показывают, что даже небольшая ошибка в системе наведения или сбой в отслеживании может привести к тому, что мощный инфракрасный луч попадет на посторонний спутник. Последствия такого инцидента могут быть крайне серьезными: индуцированные электрические разряды в солнечных панелях, вспышки света, резкие скачки тока и, как следствие, выход из строя чувствительной бортовой электроники. Лабораторные эксперименты, проведенные китайскими учеными с применением ультракоротких лазерных импульсов, наглядно продемонстрировали, как высокая плотность мощности луча провоцирует накопление зарядов и электрические пробои. Чем выше интенсивность излучения, тем значительнее риск повреждения. Эти результаты заставляют пересмотреть подходы к выбору параметров лазерной системы: ученые уже предложили ряд рекомендаций, позволяющих существенно снизить вероятность аварийных ситуаций. Интересно, что сама концепция космической солнечной энергетики была впервые сформулирована еще в 1968 году американским инженером Питером Глазером. Долгое время основным способом передачи энергии считались микроволновые лучи, однако в последние годы все больше проектов переходят на инфракрасные лазеры. Такие системы требуют гораздо меньших наземных приемных антенн, что делает их привлекательнее с точки зрения стоимости и размещения инфраструктуры. Сегодня разработкой космической солнечной энергетики активно занимаются как государственные структуры, так и частные компании. Среди американских стартапов выделяется Overview Energy, которая планирует провести первые орбитальные демонстрации уже к 2028 году. Китай, в свою очередь, согласно открытым данным, нацелен на создание мегаваттной системы к 2030 году. Однако стремительный рост числа спутников - особенно на геостационарной и низкой околоземной орбитах - делает задачу точного наведения луча все более сложной и рискованной. Авторы исследования подчеркивают, что безопасное развитие технологии невозможно без комплексного подхода. Необходимы не только инженерные меры предосторожности - улучшенные алгоритмы наведения, системы аварийного отключения, резервные каналы контроля, - но и международное регулирование использования орбитального пространства. Без четких правил и координации между странами космическая солнечная энергетика рискует превратиться в источник новых техногенных угроз для уже существующей спутниковой инфраструктуры.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026