شیوه‌ای جدید برای حرکت دادن اشیاء بدون تماس + فیلم

هر چند در گذشته اثبات شده که امواج نور و صدا می‌توانند در اشیاء دستکاری کنند، اشیاء همیشه کوچکتر از طول موج صدا یا نور یا به ترتیب در مقیاس میلی‌متر تا نانومتر بوده‌اند. تیم تحقیقاتی دانشگاه مینسوتا شیوه‌ای ابداع کرده است که می‌تواند اشیای بزرگتر را با استفاده از اصول فیزیک «متامتریال» (فرامواد) حرکت بدهد.

فرامواد موادی هستند که به طور مصنوعی مهندسی شده‌اند تا با امواجی مانند نور و صدا تراکنش داشته باشند. این محققان با قرار دادن یک الگوی فرامواد روی سطح یک ماده توانستند با استفاده از صدا آن ماده را بدون لمس کردن در مسیری خاص حرکت بدهند.

«اوگنجن ایلیچ» (Ognjen Ilic) نویسنده ارشد این مطالعه تحقیقی و استادیار مهندسی مکانیک دانشگاه مینسوتا گفت: قبلا می‌دانستیم که امواج، نور و صدا می‌توانند اشیا را دستکاری (manipulate) کنند. موضوعی که تحقیق ما را متمایز می‌سازد این است که می‌توانیم اشیای بسیار بزرگتری را دستکاری کنیم اگر سطح آنها را به یک سطح با فرامواد یا «فراسطح» (metasurface) تبدیل کنیم.

وی افزود: زمانی که ما این الگوهای بسیار کوچک را روی سطح اشیاء قرار می‌دهیم، به طور اساسی می‌توانیم صدا را در هر مسیری بازتاب بدهیم و با این کار می‌توانیم نیروی صوتی (اکوستیک) وارد شده به یک شئ را کنترل کنیم.

نتیجه

محققان با استفاده از این روش می‌توانند نه تنها یک شئ را به پیش ببرند بلکه همچنین می توانند آن را به سمت یک منبع حرکت بدهند؛ امری که بی شباهت به فناوری نیروی جاذبه نامرئی (tractor-beam) در داستان‌های علمی مانند «پیشتازان فضا» (Star Trek) نیست. این روش می‌تواند برای حرکت دادن اشیاء در حوزه‌هایی مانند صنایع تولیدی یا رباتیک مفید باشد.

هر چند این مطالعه بیشتر در حد اثبات یک مفهوم است، محققان قصد دارند در آینده امواج با فرکانس بالاتر و همچنین مواد مختلف با جنس و اندازه‌های متفاوت را آزمایش کنند.