Левітація більше не є лише фантастикою: дослідники розробили інноваційний пристрій, який здатен втілити цю ідею в реальність (фото)

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 здатна трансформувати процес обробки чутливих компонентів у сферах електроніки, біомедичних досліджень та хімічної обробки. Цю тему висвітлено в статті, що з'явилася в журналі Advanced Intelligent Systems.

На думку дослідників, зменшення габаритів пристроїв призводить до зниження запасу на похибку при переміщенні елементів, таких як мікросхеми або зразки в біомедицині. У той же час, конвеєрні стрічки та роботизовані колісні системи стикаються з уповільненням через тертя, що може негативно впливати на точність процесу.

Такі технології, як магнітна та пневматична левітація, вже досліджувалися, але вони вимагають спеціальних матеріалів або громіздких систем підтримки. Хоча акустична левітація усуває тертя з підлогою, традиційні системи покладаються на кабелі, які порушують позиціонування.

Японські дослідники успішно вирішили цю задачу, створивши пристрій для вільної левітації, що використовує бездротову систему приводу. Ця технологія забезпечує стабільну висоту левітації та дозволяє швидке і гнучке переміщення.

Пристрій, створений командою інженерів, має компактні габарити 95 на 72 на 45 міліметрів і оснащений легкою інтегрованою системою живлення та управління. Завдяки п'єзоелектричному приводу, він генерує тонкий повітряний шар, який утримується між його основою та поверхнею. Це дозволяє йому легко зависати і ковзати по різноманітних плоских поверхнях, включаючи столи, скло та дошки.

Згідно з отриманими даними, під час випробувань пристрій показав горизонтальну швидкість, що перевищує 1,4 метра на секунду на плоскій поверхні, а також зміг підтримувати швидкість понад 3,0 метра на секунду на ухилі 10° без тертя. Він здатен переносити корисне навантаження до 43 грамів, включаючи електронні компоненти, і успішно долати невеликі перешкоди на поверхні, такі як сходинки.

Після вимкнення левітації, пристрій не зміг подолати гравітаційні сили на схилі, що підкреслило важливість стискаючої плівки для зменшення тертя. Вантажопідйомність становила приблизно 0,4 рази більше за його власну вагу, що було достатньо для транспортування компонентів, маленьких контейнерів з рідиною або біомедичних зразків без фізичного контакту.

Вчені підкреслили, що подальші дослідження повинні зосередитися на підвищенні ефективності левітації, забезпечуючи одночасну оптимізацію потужності та стабільності висоти левітації за різних умов, включаючи нерівні поверхні та динамічні навантаження. Дослідження можливостей масштабування системи для роботи з більшими вантажами, а також її інтеграція з іншими технологіями, такими як автономне управління і рух з кількома ступенями свободи, можуть суттєво розширити її застосування в таких сферах, як робототехніка, обробка матеріалів і прецизійне виробництво.

Нагадуємо, що раніше американська фірма NuEnergy Technologies презентувала вертикальну вітрову турбіну Maglev, яка застосовує технологію магнітної левітації для підвищення ефективності виробництва електроенергії.