Kinesiska forskare utvecklar ny teknik för att styra objekt utan elektronik
Ett kinesiskt forskarteam har skapat en ny metod för att manipulera objekt av olika storlekar med en passiv platta, helt utan elektronisk styrning. Tekniken bygger på strukturell förprogrammering.
Forskare från Institutet för akustik vid Kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Hefei University of Technology, har utvecklat ett genombrott inom beröringsfri manipulation av objekt. Deras nya metod tillåter exakt kontroll av objekt i olika storlekar med hjälp av en fördesignad, tunn platta, utan behov av komplexa elektroniska styrsystem.
Traditionellt har virvelvågor använts för att rotera och styra objekt. Dessa metoder har dock krävt komplicerad elektronik och hög precision, vilket har begränsat deras användning och ökat kostnaderna. Den nya ansatsen från det kinesiska teamet använder "strukturell förprogrammering", där den tunna plattan är designad med inbyggd fasinformation via mikrostrukturer. Detta möjliggör skapandet av stabila, kontrollerbara virvelfält med en enda kanalförstärkning, utan extern elektronisk fasreglering.
Den nya mekanismen förlitar sig på den ojämna vågfördelningen i plattan för att begränsa objektens position och virvelvågens kraft för att driva rörelse. Experiment har visat teknikens breda tillämpbarhet, från submillimeterpartiklar till centimeterstora objekt. Små partiklar kan placeras exakt eller fås att cirkulera, medan större objekt kan roteras stabilt. Rörelseriktningen kan också vändas genom att justera plattans design.
Forskningen, publicerad i tidskriften Advanced Science, bryter med begränsningarna hos traditionella virvelkontrollmetoder och etablerar ett nytt paradigm för "strukturell förprogrammering, icke-elektronisk kontroll och effektiv manipulation". Metoden erbjuder en kostnadseffektiv och flexibel lösning som kan påverka utvecklingen inom precisionshantering, mikrorobotik och intelligenta strukturer.