նախընտրելի դարձնել
Ինժեներները ստեղծել են միկրոռոբոտներ, որոնք ունակ են շարժվել առանց շարժիչների, մարտկոցների և քարշի այլ ավանդական աղբյուրների․ դրանք շարժման մեջ է դնում ձայնը: Մշակումը հիմնված է նույն ֆիզիկական էֆեկտի վրա, որի շնորհիվ դատարկ շշի կոկորդով օդ փչելիս առաջանում է կայուն ձայն: Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Science Advances ամսագրում:
Տեխնոլոգիայի հիմքում ընկած է Հելմհոլցի ռեզոնանս անունով հայտնի երևույթը: 1856 թվականին գերմանացի ֆիզիկոս Հերման ֆոն Հելմհոլցն այն ուսումնասիրում էր երաժշտական գործիքների լարման հետ կապված: Երբ դատարկ խոռոչի ներսի օդը մտնում է ռեզոնանսի մեջ, անցքից առաջանում է օդի փոքր հոսք: Շվեյցարիայի Լոզանի Դաշնային պոլիտեխնիկական դպրոցի (EPFL) հետազոտողները ցույց են տվել, որ այս էֆեկտը կարելի է օգտագործել մանրակերտ մեքենաներում քարշի ուժ ստեղծելու համար:
Դրա համար գիտնականները փոքրացրել են ռեզոնատորների չափսերը՝ դրանց ակտիվացման համար անհրաժեշտ հաճախականությունը փոխադրելով ուլտրաձայնային տիրույթ: Նման մոտեցումը թույլ է տալիս ավելի ճշգրիտ ուղղորդել ձայնային էներգիան և միևնույն ժամանակ չստեղծել մարդու ականջի համար լսելի բարձր ձայն: Հետազոտության համահեղինակ, մեխանիկական ճարտարագիտության պրոֆեսոր Սելման Սաքարի խոսքով՝ ճնշման բարձրացման դեպքում ռեզոնատորում առաջացող օդային շիթը դառնում է բավականաչափ հզոր՝ մեխանիկական քարշ ստեղծելու համար:
Հետազոտողները խոռոչավոր կառուցվածքներ են պատրաստել երկֆոտոնային 3D տպագրության օգնությամբ: Լաբորատոր փորձարկումներն ու համակարգչային մոդելավորումը հաստատել են, որ ստեղծված ռեզոնատորները գեներացնում են հաշվարկված քարշի ուժը:
Գիտնականները տեխնոլոգիան փորձարկել են մի քանի տեսակի սարքերի վրա: Նրանք ստեղծել են մոտ 5 սմ երկարությամբ փոքր նավակներ, որոնք հագեցած են մի քանի ռեզոնատորներով, որոնցից յուրաքանչյուրը լարված է իր հաճախականության վրա և ուղղված է որոշակի կողմ: Փոխելով մոտակայքում տեղադրված բարձրախոսի ձայնի հաճախականությունը՝ հետազոտողները կարողացել են նավակին ստիպել շարժվել ուղիղ, թեքվել ձախ կամ աջ:
Էլ ավելի փոքր են ստացվել նրանց ստեղծած միկրոթռչող ապարատները․ որոշների չափսերը կազմել են ընդամենը մոտ 1 մմ: Դրանցից մի քանիսը վերամբարձ ուժ էին ստեղծում հրթիռի սկզբունքով՝ օդային շիթն արտանետելով դեպի ցած, իսկ մյուսներն օգտագործում էին ձայնային ալիքները մանրակերտ թևիկները պտտելու համար և օդ էին բարձրանում ուղղաթիռի սկզբունքով:
Հետազոտողների կարծիքով՝ տեխնոլոգիայի գլխավոր առավելություններից մեկն այն չափազանց փոքր չափսերի հասցնելու հնարավորությունն է: Սովորական էլեկտրաշարժիչները փոքրացման սահմանափակումներ ունեն՝ մագնիսներ, կոճեր, լիսեռներ և այլ ֆիզիկական բաղադրիչներ օգտագործելու անհրաժեշտության պատճառով: Մինչդեռ ռեզոնատորն իրենից ներկայացնում է որոշակի ձևի դատարկ կառուցվածք, որի պատճառով նման սահմանափակումներ չունի:
Ապագայում նույն սկզբունքը կարող է կիրառություն գտնել ոչ միայն միկրոռոբոտներում: Գիտնականները ենթադրում են, որ ձայնով կառավարվող ռեզոնատորները թույլ կտան առանց հպման պտտել և տեղաշարժել փոքրիկ օբյեկտները օդում, ինչպես նաև ստեղծել փափուկ, ճկուն մակերևույթներ, որոնք ունակ են ծռվել և փոխել ձևը որոշակի հաճախականությունների ազդեցության տակ: Նման տեխնոլոգիան պոտենցիալ կերպով կարող է օգտագործվել նաև կենսաբժշկության մեջ, օրինակ՝ կառավարվող իմպլանտների և ստենտների մշակման ժամանակ:
Հետազոտողները ընդգծում են, որ առայժմ խոսքը հիմնարար մշակման մասին է: Հաջորդ փուլը կլինի նման միկրոմեքենաների համար ավելի կիրառական կառուցվածքների, կառավարման և նավիգացիոն համակարգերի ստեղծումը:
