Команда вчених з Йокогамського національного університету в Японії розробила компактний пристрій, що забезпечує левітацію і може переміщатися у всіх напрямках без контакту із поверхнею.
Ця нова система левітації має потенціал для революційних змін у сфері обробки чутливих матеріалів, таких як мікрочипи, біомедичні зразки та в хімічній промисловості. Науковці опублікували результати свого дослідження в журналі Advanced Intelligent Systems.
Вчені підкреслюють, що, зменшуючи розміри пристроїв, необхідно знижувати й похибку при маніпуляціях з такими елементами, як мікросхеми. Традиційні методи, зокрема, конвеєри та колісні роботи, зазнають уповільнення через тертя, що може знижувати точність переміщення.
Попередні технології, такі як магнітна та пневматична левітація, мали свої недоліки, адже вимагали спеціальних матеріалів або громіздких конструкцій. Акустична левітація звільняє від тертя з поверхнею, проте старіші системи потребували використання кабелів, що заважало точному позиціонуванню.
Вирішуючи ці проблеми, дослідники створили новий бездротовий левітаційний пристрій, який забезпечує стабільність висоти та швидке, гнучке переміщення. Пристрій має розміри 95 на 72 на 45 міліметрів, з інтегрованою системою живлення та управління. П’єзоелектричний привод формує тонкий повітряний шар між пристроєм та поверхнею, дозволяючи йому зависати та ковзати по різним плоским поверхням.
У тестах пристрій досяг швидкості понад 1,4 метра на секунду, поки тримав рівень без тертя на схилі 10° зі швидкістю понад 3,0 метра за секунду. Він також зміг переносити до 43 грамів, в тому числі елементи електроніки, та долати невеликі перешкоди, такі як сходинки.
Коли левітація була вимкнена, пристрій виявився нездатним подолати силу тяжіння на схилі, що показало, як важливою є повітряна плівка для уникнення тертя. Його вантажопідйомність становила приблизно 0,4 від власної ваги, що дозволяло безконтактно передавати деталі, малі рідинні контейнери або біомедичні зразки.
Дослідження плануються орієнтуватися на покращення ефективності левітації, вдосконаленні потужності та стабільності за різних умов, включаючи нерівні поверхні. Також розглядається масштабування системи для важчих вантажів та її інтеграція з новими технологіями, такими як автономне управління, що розширить можливості використання в робототехніці, обробці матеріалів і вточному виробництві.
Нагадаємо, раніше американська компанія NuEnergy Technologies представила вертикальну вітряну турбіну, що використовує магнітну левітацію для генерації електроенергії.
