Инженеры придумали бесконтактную сборку: детали просто левитируют под действием звука
Система LeviPrint генерирует акустические поля, которые улавливают мелкие частицы, капли клея и любые удлиненные элементы, напоминающие палочки. Ими можно манипулировать и ориентировать прямо в воздухе. Это полнофункциональная система для изготовления 3D-конструкций с использованием бесконтактных манипуляций. Так объяснили технологию исследователи из государственного университета Наварры Асьер Марзо и Иньиго Эскурдия.
«Мы разработали левитатор в сочетании с роботизированной рукой и дозатором жидкости для бесконтактного изготовления сложных объектов», — рассказал Асьер Марзо, ведущий исследователь и член Института умных городов. В отличие от обычных методов сборки и производства, при которых детали находятся в непосредственном контакте с машиной, акустические манипуляции используются для позиционирования и ориентации деталей без прикосновений к ним в процессе сборки.
«Мы можем манипулировать небольшими хрупкими деталями, а также жидкостями или порошками, что делает процессы более универсальными. Кроме того, происходит меньше перекрестного загрязнения, поскольку манипулятор не касается материала», — заявил Марзо.
Левитация мелких частиц и капель, как отмечают создатели LeviPrint, не новая технология, но ни в одной из существующих работ не удавалось манипулировать удлиненными объектами; это исследование позволяет использовать сегменты, палочки или балки для быстрого и бесконтактного изготовления прочных, легких и сложных конструкций.
Некоторые из предлагаемых методов включают использование клея, который затвердевает под действием ультрафиолетового света. Например, система использует акустический левитатор для улавливания капель клея из шприца. Капля левитирует в положение, где будет добавлена следующая часть конструкции. Система подбирает сегмент или частицу, позиционирует ее рядом с предыдущими, соединяет ее с клеем, и с помощью ультрафиолетового света сушит клей, чтобы новая деталь прикрепилась к конструкции.
Ультразвуковое поле может проходить через ткани, сетки и другие материалы. Например, исследователи построили корабль внутри бутылки, левитируя материалы снаружи через небольшое отверстие. «Если бы LeviPrint был адаптирован для работы в водной среде, — рассказали они, — он мог бы собирать сложные структуры в средах для культивирования клеток и, возможно, даже внутри живых существ».
Источник: hightech.fm
