Ультразвук поможет роботам удерживать предметы, не касаясь их

Участник программы ETH Pioneer Fellowship Марсель Шук работает в лаборатории, обстановка которой напоминает школьные уроки физики – в его мастерской установлены две полусферы, похожие на наушники, которые подключены к печатной плате с микрочипами.

Система помогает Шуку продемонстрировать физическое явление – небольшая сфера парит между двумя полусферами за счет ультразвуковых волн. Ученый объясняет, что этот феномен называют акустической левитацией. В рамках своего исследования Шук работает над способом поднимать и перемещать небольшие предметы, не касаясь их. Такой подход особенно пригодится для работы с маленькими дорогостоящими деталями, например, в производстве часовых механизмов или полупроводников.

Обычные роботизированные манипуляторы нередко повреждают хрупкие детали – чтобы предотвратить это, на них устанавливают мягкие прорезиненные накладки. Такие элементы снижают риск повреждений, однако они легко загрязняются, а также снижают точность размещения объектов. Проект Шука No-​Touch Robotics основан на эффекте, известном уже несколько десятилетий, который впервые применили в космических исследованиях. Ультразвуковые волны создают невидимое и неслышное человеку поле давления. Точки давления образуются на стыках акустических волн – именно в поле пересечения можно удерживать небольшие предметы. Объекты оказываются в акустической ловушке и со стороны кажется, что они свободно парят в воздухе.