اختراعی شبیه به جادو، جابه جا کردن اجسام بدون دخالت دست - مجله سایه

همه گیری کووید-19 بسیاری از کسب وکارها را مجبور کرد تا با برقراری حداقل تماس، فعالیت نمایند. اگرچه بسیاری از مردم اکنون می توانند تحویل بدون برقراری تماس را انتخاب نمایند یا از گزینه های پرداخت بدون تماس استفاده نمایند اما مصرف نمایندگان در آینده خواهند توانست واقعاً اقلام خود را بدون احتیاج به دست جابجا نمایند! محققان دانشگاه مینه سوتا روش نوی برای جابجایی اجسام بدون دست و با استفاده از امواج فراصوت ایجاد نموده اند.

با انجام تحقیقات بیشتر، این رویکرد نو می تواند به طور رایج در صنایع تولیدی و رباتیک مورد استفاده قرار بگیرد به گونه ای که دستگاه ها برای حرکت احتیاجی به منبع نیروی داخلی نداشته باشند.

مطالعات پیشین نشان داده است که امواج نور و صدا می توانند اجسام را دستکاری نمایند. با این حال، این اجسام باید کوچک تر از طول موج صوت یا نور باشند. مطالعه حاضر این یافته ها را با روش نوی که قادر به حرکت اجسام بزرگ تر است، توسعه داده است.

این روش بر اساس اصول فیزیک فراماده ایجاد شده است. فرامواد برای تعامل با امواجی مانند نور و صدا طراحی شده اند. هنگامی که یک الگوی فراماده روی سطح یک شی واقع شده است، انسان می تواند از صدا برای حرکت دادن آن در جهتی خاص بدون تماس با آن استفاده کند.

اوگنجن ایلیچ(Ognjen Ilic) نویسنده ارشد و استادیار دپارتمان مهندسی مکانیک می گوید: ما مدتی است می دانیم که امواج، نور و صدا می توانند اجسام را حرکت دهند. آنچه پژوهش ما را متمایز می نماید این است که اگر سطح آنها را به صورت یک سطح فراماده یا فراسطح بسازیم، می توانیم اجسام بسیار بزرگ تری را حرکت دهیم و به دام بیاندازیم. زمانی که این الگوهای کوچک را روی سطح اجسام قرار می دهیم، می توانیم صدا را در هر جهتی که می خواهیم منعکس کنیم. و با انجام این کار، می توانیم نیروی صوتی اعمال شده بر یک جسم را کنترل کنیم.

داستان های علمی تخیلی به واقعیت تبدیل می گردد

این دستگاه شبیه به فناوری های فیلم های علمی تخیلی مانند پیشتازان فضا است.

متیو استاین(Matthew Stein)، نویسنده ارشد این مطالعه و دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه مینه سوتا شرح می دهد: دستکاری بدون تماس یک حوزه تحقیقاتی قابل توجه در اپتیک و الکترومغناطیس است، اما این تحقیق روش دیگری را برای حرکت بدون تماس پیشنهاد می نماید که مزایایی را ارائه می دهد که روش های دیگر ممکن است نداشته باشند.

این گروه تحقیقاتی میخواهد این روش را با فرکانس های بالاتر اصلاح کند و به آن اجازه دهد روزی مواد و اشیاء با مقدار های مختلف را جابجا نمایند.

ایلیچ می گوید: در بسیاری از زمینه های علوم و مهندسی، به ویژه در رباتیک، احتیاج به حرکت دادن اشیا و انتقال سیگنال کنترل شده وجود دارد. اغلب این کار به وسیله اتصالات فیزیکی یا حمل منبعی از انرژی برای انجام یک کار انجام می گردد. من فکر می کنم که ما در اینجا مسیر نوی ترسیم نموده ایم و نشان داده ایم که بدون تماس فیزیکی، می توان اجسام را حرکت داد و این حرکت را به سادگی با برنامه ریزی آنچه روی سطح آن جسم است کنترل کرد.

5858