明尼苏达大学工程师开发出超声元表面 可移动大型物体而不接触它们

明尼苏达大学的工程师们开发了一个新系统，可以在不进行物理接触的情况下移动物体。该技术涉及超声波作用于专门的表面，将物体推向甚至拉向不同的方向，这一技术进步有助于制造业和机器人技术。

如果你想移动某样东西，你通常必须触摸它，但在一些物品易碎或表面敏感的情况下，这并不是最好的方法。非接触式操纵是一个不断增长的技术研究领域，它可以在不需要任何物理接触的情况下，对物体施加一种力来移动它们。

这通常涉及使用超声波或光束，它们可以施加足够的压力，使某些物体悬浮或移动。但并不奇怪的是，这些物体通常需要极其微小和/或轻，这限制了该技术的实用性。

在新的研究中，研究人员试验了一种新的方式，在不接触较大物体的情况下移动它们。目标物体安装了一个超材料表面，该表面经过特殊设计，可以反射声波，使物体向后、向侧、甚至像牵引光束一样向前移动。

这项研究的资深作者Ognjen Ilic说："我们的研究与众不同之处在于，如果我们把物体的表面变成超材料表面，或'超表面'，我们就可以操纵和捕获更大的物体。当我们在物体表面放置这些微小的图案时，我们基本上可以将声音反射到我们想要的任何方向。这样做，我们可以控制施加在物体上的声学力量。"

不过，这种技术确实引入了自己的局限性。它不能被用来移动没有经过重新设计表面的任何已经存在的东西，因为不仅是桌面，目标物体本身也需要有特定的元表面设计，蚀刻和连接，然后才能工作。而在所有这些之后，如果想让物体以不同的方式移动，就需要更换元表面。也就是说，它只可以在特定的重复运动中派上用场，例如特定的生产线上。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。