Микродроны по размеру значительно меньше обычных монет
Инженеры Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали миниатюрные устройства, которые преобразуют звуковые волны в тягу. Технология позволяет приводить в движение небольших роботов и сверхлегкие летательные аппараты без двигателей, приводов и бортовой электроники.
В основе разработки лежит явление, известное как резонанс Гельмгольца. Оно возникает, когда поток воздуха проходит через отверстие полой конструкции и заставляет находящийся внутри воздух колебаться. При определенных частотах эти колебания усиливаются.
Исследователи из лаборатории MicroBioRobotic Systems создали специальные полые структуры в форме небольших сфер и колоколов. Под воздействием звука воздух внутри них начинает колебаться и выходит наружу в виде направленной струи. При этом входящий поток распределяется более равномерно. Возникающая разница создает тягу, которая может перемещать небольшие устройства.
На основе этой технологии ученые создали миниатюрные лодки с тремя резонаторами, каждый из которых настроен на определенную частоту. Изменяя частоту звука от внешнего динамика, исследователи могли активировать отдельные резонаторы, заставляя лодки двигаться в нужном направлении и объезжать препятствия.
Кроме того, специалисты разработали микролетательные аппараты с помощью 3D-нанопечати. В конструкции каждого устройства разместили три микроскопические полости. Один из аппаратов массой всего 150 мкг использовал их для создания направленной тяги вверх. Другой вариант был оснащен небольшими лопастями, которые вращались со скоростью до 13 тыс. об./мин и создавали подъемную силу по принципу вертолета.
Поскольку в конструкции нет моторов, шестерен и магнитных компонентов, такие устройства можно сделать очень маленькими и легкими. В будущем исследователи планируют создавать гибкие роботы с несколькими акустическими резонаторами, каждый из которых будет реагировать на свою частоту звука. Это может позволить отдельным частям устройства двигаться, сгибаться или вибрировать под воздействием звуковых сигналов.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
