Левитация стала реальностью: ученым удалось создать прорывное устройство

Инновационная левитационная система может изменить способ обработки деликатных деталей в электронике, биомедицинских лабораториях и химической обработке. Соответствующая статья была опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems.

Как отмечают ученые, с уменьшением размеров устройств уменьшается и запас погрешности при перемещении деталей, таких как микрочипы или биомедицинские образцы. Конвейерные ленты и колесные роботы замедляются из-за трения поверхности, что может ограничивать точность.

Такие технологии, как магнитная и пневматическая левитация, уже исследовались, но они требуют специальных материалов или громоздких систем поддержки. Хотя акустическая левитация устраняет трение с полом, традиционные системы полагаются на кабели, которые нарушают позиционирование.

Японские ученые решили эту проблему, разработав устройство для свободной левитации с беспроводной схемой привода, обеспечивающее стабильную высоту левитации и высокоскоростную, гибкую транспортировку.

Разработанный командой аппарат, размером 95 на 72 на 45 миллиметров, имеет легкую встроенную систему питания и управления. Пьезоэлектрический привод создает тонкий слой воздуха, удерживаемый между устройством и поверхностью. Это позволяет ему зависать и скользить по обычным плоским поверхностям, таким как столы, стекло и доски.

Сообщается, что в ходе тестирования устройство достигло горизонтальной скорости более 1,4 метра в секунду на доске, поддерживало рех без трения со скоростью более 3,0 метра в секунду на наклоне 10°, переносило полезную нагрузку до 43 граммов в дополнение к электронике, а также преодолевало небольшие поверхностные препятствия, такие как ступеньки.

Важно Магнитная левитация. Создан новый летающий материал: как его можно применить (видео)

Когда левитацию выключили, устройство не могло преодолеть силу тяжести на склоне, что подчеркивало роль сжимающей пленки в устранении трения. Грузоподъемность была примерно в 0,4 раза больше его собственного веса, чего было достаточно для переноса деталей, небольших контейнеров с жидкостью или биомедицинских образцов без контакта.

"Дальнейшие исследования должны улучшить эффективность левитации, одновременно оптимизируя мощность и стабильность высоты левитации при различных условиях, включая неровные поверхности и динамические нагрузки. Исследование масштабируемости системы для больших полезных грузов, а также ее интеграция с другими технологиями, такими как автономное управление и движение с несколькими степенями свободы, еще больше расширит ее применение в таких областях, как робототехника, обработка материалов и точное производство", — подытожили ученые.