Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Швейцарские исследователи совершили значительный прорыв: они разработали мини-дроны, которые летают без батарей и двигателей.
Инженеры Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) разработали акустические полости, которые преобразуют звуковые волны в тягу, приводя в движение сверхлегкие летательные аппараты без какой-либо встроенной электроники. Основной принцип можно сравнить с дуновением в бутылку. Дуновение воздуха через горлышко бутылки производит звук – так называемый резонанс Гельмгольца. Это происходит, когда поток воздуха через отверстие заставляет воздух, находящийся в полости, вибрировать. На определенных частотах эти вибрации усиливаются и генерируют характерный гул.
Ранее для левитации пассивных объектов использовались звуковые волны. Однако команда EPFL разработала компактные устройства, которые преобразуют звук в движение. Инновация заключается в создании полых, круглых или колоколообразных структур. Когда звуковые волны заставляют воздух внутри вибрировать, он выталкивается наружу в виде концентрированной струи, в то время как входящий воздушный поток остается более рассеянным. В сообщении в блоге университета директор лаборатории Сельман Сакар объясняет: «Мы разработали акустические резонаторы, настроенные на использование звука на определенных частотах для создания направленной тяги и контролируемых движений».
Эти звукоуправляемые полости могут быть изготовлены из различных материалов, включая распространенные пластмассы для 3D-печати, резиноподобные полимеры и стекло. Используя технологию 3D-нанопечати, команда создала крошечные дроны. Они весят всего около 150 микрограммов — примерно столько же, сколько песчинка.
Хотя исследование все еще находится на ранней стадии, по сравнению с другими технологиями, управление частотой звука обеспечивает высокую степень гибкости. Например, используя целенаправленное искусственное звуковое поле, крошечные дроны можно было бы направлять через узкие трубы для обнаружения трещин или использовать для минимально инвазивных исследований живых организмов. Полные результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.