Команда дослідників із Йокогамського національного університету у Японії створили левітаційний пристрій розміром з долоню, здатний рухатися в будь-якому напрямку, не торкаючись поверхні під собою.
Інноваційна система левітації має потенціал трансформувати процес обробки чутливих компонентів у сферах електроніки, біомедичних досліджень та хімічної обробки. Цю тему висвітлено у статті, опублікованій в журналі Advanced Intelligent Systems.
Як зазначають вчені, зі зменшенням розмірів пристроїв зменшується і запас похибки під час переміщення деталей, таких як мікрочипи або біомедичні зразки. Конвеєрні стрічки та колісні роботи уповільнюються через тертя поверхні, що може обмежувати точність.
Технології, такі як магнітна та пневматична левітація, вже були предметом вивчення, але їх реалізація потребує специфічних матеріалів або громіздких конструкцій для підтримки. Натомість акустична левітація усуває тертя з поверхнею, проте традиційні системи використовують кабелі, що заважають точному позиціонуванню.
Японські дослідники знайшли рішення цієї задачі, створивши пристрій для безконтактної левітації, який оснащено бездротовою схемою управління. Ця технологія забезпечує стабільне утримання висоти левітації та дозволяє швидке і гнучке переміщення.
Пристрій, створений командою, має компактні розміри 95 на 72 на 45 міліметрів та включає легку вбудовану систему живлення і управління. П'єзоелектричний привод генерує тонкий шар повітря, який підтримує пристрій в стані підвішування, дозволяючи йому ковзати по звичайним гладким поверхням, таким як столи, скло та дошки.
Згідно з отриманими даними, під час проведення тестування пристрій зміг досягти горизонтальної швидкості, що перевищує 1,4 метра за секунду на рівній поверхні, а також підтримував безтертєве переміщення зі швидкістю понад 3,0 метра за секунду під кутом 10 градусів. Він здатний переносити корисне навантаження до 43 грамів разом із електронікою та успішно долати невеликі перешкоди на поверхні, такі як сходинки.
Коли левітацію вимкнули, пристрій не міг подолати силу тяжіння на схилі, що підкреслювало роль стискаючої плівки в усуненні тертя. Вантажопідйомність була приблизно в 0,4 рази більшою за його власну вагу, чого було достатньо для перенесення деталей, невеликих контейнерів з рідиною або біомедичних зразків без контакту.
"Подальші дослідження повинні покращити ефективність левітації, одночасно оптимізуючи потужність та стабільність висоти левітації за різних умов, включаючи нерівні поверхні та динамічні навантаження. Дослідження масштабованості системи для більших корисних вантажів, а також її інтеграція з іншими технологіями, такими як автономне керування та рух з кількома ступенями свободи, ще більше розширить її застосування в таких галузях, як робототехніка, обробка матеріалів та точне виробництво", -- підсумували вчені.
Згадаємо, що американська компанія NuEnergy Technologies раніше презентувала вертикальну вітрову турбіну Maglev, що застосовує магнітну левітацію для підвищення ефективності виробництва електроенергії.
#Північна та Південна Америка #Японія #Повітря #Електрична енергія #Скло #Рідина #Електроніка #Вантаж #Міліметр. #Інтермодальний контейнер #Гравітація #Блешня (інструмент) #Електричний кабель #Робототехніка #Тертя #Хімічна промисловість #Левітація (фізика) #Лабораторія #Турбіна
