Акустическая левитация поможет создать бесконтактную 3D-печать — Naked Science
5 минут
Редакция

Акустическая левитация поможет создать бесконтактную 3D-печать

Литовская компания Neurotechnology приступила к разработке технологии бесконтактной 3D-печати на основе акустической левитации.

giphy_1
©Wikipedia

Звук представляет собой результат распространения упругих волн механических колебаний в пространстве. В случае, если волны отражаются в противоположном направлении (интерферируют), возникает стоячая волна, у которой изменяется только амплитуда, но не фаза. Примером стоячей волны может служить воздушный резонанс (усиление громкости), а ее источника — колебания струн музыкальных инструментов. На этом явлении основан принцип акустической левитации. Поскольку ключевой характеристикой звука выступает давление, он позволяет манипулировать предметом с помощью чередования областей пониженного и повышенного давления. Объект при этом должен быть меньше длины волны.

 

До сих пор системы акустической левитации носили экспериментальный характер. Так, в 2014 году специалисты из Токийского университета продемонстрировали метод перемещения небольших предметов (например, шурупа), захваченных в карман давления посредством четырех ультразвуковых динамиков. Вместо этого инженеры Neurotechnology решили разработать коммерческую технологию. Целью проекта заявлено создание бесконтактной 3D-печати: за счет ультразвуковой акустической левитации она, как ожидается, упростит прототипирование и повысит надежность деталей, в том числе в субмиллиметровом масштабе. Компания уже сконструировала прототип принтера, на котором изготовила печатную плату.

 

Устройство состоит из нескольких элементов. Как и в исследовании японских ученых, система базируется на четырех массивах из излучателей, формирующих квадратную рамку. На последней также установлены лазер и камера. В ходе тестов разработчики использовали систему в качестве паяльного аппарата. В рамку помещались плата и детали микросхем, в частности чипы. С помощью камеры алгоритм отслеживал положение элемента и передвигал его в нужное место, генерируя карманы давления. После этого лазер припаивал деталь. Кроме того, с помощью новой системы инженерам удалось манипулировать движениями металла, капель воды и пены. Компания подала заявку на выдачу патента.

 

По мнению руководителя проекта Освальдаса Путкиса (Osvaldas Putkis), предложенная технология имеет ряд преимуществ. В отличие от классической 3D-печати, она не ограничена чувствительностью, структурой материалов и электростатическими силами. «Манипуляторы на основе ультразвуковой левитации рассчитаны на широкий диапазон приложений: металлы, пластмассу и даже жидкости», — сообщил Путкис. Также система позволяет работать с миниатюрными деталями (до субмиллиметров). Вместе с тем из-за существующих ограничений на длину волны максимальный размер последних не должен превышать нескольких миллиметров. Сейчас компания находится в поиске партнеров.

 

О разработке сообщается на сайте Neurotechnology.

 

Ранее похожее устройство, из двух излучателей, сконструировали американские исследователи.

 

Демонстрация технологии / ©Neurotechnology

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 18:20
5 минут
Василий Парфенов

За последние полгода у медиков и ученых существенно улучшилось понимание механизмов функционирования вируса SARS-CoV-2 в организме человека и особенностей протекания вызываемой им инфекции. И если тяжесть проявления симптомов Covid-19 точно зависит от возраста пациента, то как он влияет на восприимчивость к этой болезни, детально не изучалось.

Сегодня, 10:36
4 минуты
Сергей Васильев

По сообщению NASA, ловушка с образцами реголита оказалась переполнена, не смогла плотно закрыться — и рассеивает мелкие частицы в космос.

Сегодня, 14:26
3 минуты
Денис Гордеев

Робот участвовал в радиометрических и геофизических исследованиях, помогая составить трехмерные карты распределения радионуклидов.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

21 октября
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: