Le onde sonore consentono ai ricercatori di costruire cose con la forza

Come si presenta il futuro dell’edilizia? Macchine autonome che volano in un cantiere edile? Stampanti 3D giganti che spuntano su pareti e pavimenti? Guardando ancora oltre, i ricercatori dell’Università Pubblica di Navarra in Spagna hanno sperimentato l’utilizzo delle onde sonore per realizzarle I materiali da costruzione galleggiano semplicemente sul posto Senza alcun intervento fisico richiesto.

Sebbene faccia ancora parte di molti film fantasy e routine delle streghe, volare non è più un’illusione. Da alcuni anni i ricercatori stanno sperimentando l’utilizzo di onde sonore ultrasoniche – che sono oltre il limite dell’udito umano – per far fluttuare gli oggetti. Le onde sonore generate dai trasduttori ultrasonici hanno ora sollevato tutto Palline di polistirolo da 2 pollici in una rete di particelle fini. Anche oggetti di forma irregolare sono stati fatti galleggiare, ma finora la tecnologia ha visto applicazioni limitate nel mondo reale.

I ricercatori dell’UpnaLab della Navarra Public University e dell’Università di São Paulo in Brasile stanno proponendo l’uso della levitazione sonica come un modo per integrare le tecniche di produzione additiva rapida su cui ora fanno affidamento molti settori, dagli hacker di hardware hobbisti a Ingegneri aeronautici. Il team ha creato un levitatore sonico in grado di generare campi acustici in grado di intrappolare e afferrare oggetti tesi come bastoncini e altri materiali, quindi collegarli a un braccio robotico che consente a questi oggetti di essere posizionati con precisione e assemblati in una struttura più grande senza alcun contatto fisico . .

Ciò che è ancora più impressionante è che la gru non si limita solo a movimentare oggetti solidi. Può anche catturare liquidi e persino materiali come colla o resine, che vengono poi utilizzati per legare insieme i componenti. In un video che ne dimostra le capacità, il dispositivo levitante applica gocce di adesivo su una semplice struttura a fiammifero, che può essere istantaneamente rafforzata da una rapida esplosione di raggi UV.

La macchina dei ricercatori non può essere utilizzata nella sua forma attuale per costruire un edificio. Le sue capacità di sollevamento sono ancora limitate a oggetti piccoli e leggeri come fiammiferi di legno. Ma ciò non significa che sia inutile finché non può essere ridimensionato per gestire progetti più grandi.

La costruzione di componenti piccoli o dettagliati che entrano nell’elettronica o in altri dispositivi spesso comporta sfide proprie, incluso lo sviluppo di macchine in grado di gestire in sicurezza parti molto piccole e fragili. È qui che questo processore audio può tornare subito utile. Poiché non vi è alcun contatto fisico con i materiali movimentati, il volo sonoro può essere particolarmente utile per la manipolazione di materiali caldi che presentano un rischio di danni a causa del contatto fisico, o anche di biomateriali, dove le onde sonore non presentano alcun rischio di trasmissione.

I ricercatori hanno anche dimostrato situazioni in cui un jack sonico può spostare e riposizionare parti dietro paratie o all’interno di strutture esistenti: qualcosa di impossibile per le stampanti 3D ed estremamente difficile per i manipolatori fisici, a seconda di dove deve finire la parte.

Puoi leggere di più su LeviPrint nel documento di ricerca appena pubblicato dai ricercatoriche è stato presentato alla conferenza Siggraph 2022 recentemente conclusa a Vancouver, British Columbia.