ابداع ریزپرنده‌ها و شناورهای مینیاتوری مجهز به فناوری حرکت با انرژی صوت

دانشمندان سوئیسی موفق به ساخت قایق‌ها و ریزپرنده‌هایی شده‌اند که بدون نیاز به موتور یا منبع برق سنتی، فرایند حرکت با انرژی صوت را به نمایش می‌گذارند.

سازوکار فیزیکی و رزونانس آکوستیک

پژوهشگران مؤسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان با بهره‌گیری از پدیده تشدید صوتی، راهکاری نوین برای پیش‌رانش ربات‌های بسیار کوچک ابداع کردند. در این روش، برخورد امواج با فرکانس معین به محفظه‌های تعبیه‌شده، هوای درونی را متراکم کرده و خروج جت‌مانند آن نیروی محرکه لازم را تولید می‌کند.

حذف قطعات متحرک و موتورهای الکتریکی سبب شده تا وزن سازه‌ها به‌شدت کاهش یابد. این محفظه‌های تشدید از طریق چاپ سه‌بعدی و با ترکیب موادی چون پلیمرهای منعطف، پلاستیک و شیشه تولید شده‌اند.

آزمایش‌های عملی شناورها و ریزپرنده‌ها

در گام‌های اولیه، قایق‌های بسیار کوچکی طراحی شدند که با تغییر بسامد صوتی توانستند مسیرهای مارپیچ را بپیمایند و به شکل خودکار موانع را دور بزنند. هر زاویه حرکتی به یک طول‌موج صوتی مشخص وابسته است.

• بلند شدن عمودی: ریزپرنده‌ای با جرم ۱۵۰ میکروگرم با کمک سه حفره صوتی مانند موشک به پرواز درآمد.
• چرخش هلیکوپتری: باله‌های مجهز به رزوناتور توانستند به سرعت دورانی ۱۳ هزار دور در دقیقه دست یابند.

چشم‌انداز کاربرد در رباتیک میکروسکوپی

با وجود آنکه میزان اوج‌گیری این تجهیزات در آزمایش‌های اولیه تنها چند میلی‌متر بوده است، اما اثبات امکان حرکت با انرژی صوت راه را برای ساخت ریزربات‌های پزشکی و تشخیصی در آینده هموار می‌سازد.