Les ondes sonores permettent aux chercheurs de construire des choses avec la force

A quoi ressemble le futur de la construction ? Des machines autonomes qui bourdonnent sur un chantier ? Des imprimantes 3D géantes extrudent murs et sols ? En regardant encore plus loin, des chercheurs de l’Université publique de Navarre en Espagne ont expérimenté l’utilisation d’ondes sonores pour créer les matériaux de construction flottent simplement en position sans aucune interaction physique requise.

Bien qu’il fasse toujours partie de nombreux films fantastiques et routines des magiciens, la lévitation n’est plus seulement une illusion. Les chercheurs expérimentent l’utilisation d’ondes sonores ultrasonores – bien au-delà du seuil de l’ouïe humaine – pour faire flotter des objets depuis quelques années maintenant. sles ondes sonores générées par les transducteurs à ultrasons ont maintenant levé etout de boules de polystyrène de deux pouces à un grille de minuscules particules. Même des objets de forme irrégulière ont été conçus pour flotter, mais à ce jour, la technologie a vu des applications limitées dans le monde réel.

Chercheurs de l’UpnaLab de l’Université Publique de Navarre et l’Université de São Paulo, au Brésil, proposent l’utilisation de la lévitation acoustique comme moyen de compléter les techniques de fabrication additive rapide sur lesquelles de nombreuses industries s’appuient désormais, de pirates informatiques amateurs à ingénieurs aérospatiaux. L’équipe a créé un lévitateur acoustique qui peut générer des champs acoustiques capables de piéger et de retenir des objets allongés comme des bâtons et d’autres matériaux, puis l’a attaché à un bras de robot qui permet à ces objets d’être positionnés et assemblés avec précision sur une structure plus grande sans aucun contact physique. .

Papier | LeviPrint : Fabrication sans contact utilisant le piégeage acoustique complet des pièces allongées

Encore plus impressionnant, le lévitateur ne se limite pas à la simple manipulation d’objets solides. Il peut également aspirer des liquides et même des matériaux comme des colles ou des résines, qui sont alors utilisé pour lier les composants ensemble. Dans une vidéo démontrant ses capacités, le lévitateur applique des gouttes d’adhésif sur une simple structure d’allumette, qui peut être instantanément durcie avec un coup rapide de lumière ultraviolette.

Dans sa forme actuelle, le machine des chercheurs ne peut pas être utilisé pour construire un bâtiment. Ses capacités de levage sont encore limitées à de petits objets légers comme des allumettes en bois. Mais cela ne signifie pas qu’il est inutile jusqu’à ce qu’il puisse être mis à l’échelle pour gérer des projets plus importants.

La construction des composants incroyablement petits ou détaillés qui entrent dans l’électronique ou d’autres appareils comporte souvent ses propres défis, notamment le développement de machines capables de manipuler en toute sécurité des pièces petites et extrêmement fragiles. C’est là que cette acoustique manipulateur pourrait être immédiatement utile. Et parce qu’il n’y a pas de contact physique avec le matériau manipulé, la lévitation acoustique pourrait être particulièrement utile pour manipuler des matériaux chauds qui présentent un risque de dommages par contact physique, voire des biomatériaux, car les ondes sonores ne présentent aucun risque de contamination croisée.

Les chercheurs ont même démontré des situations où leur lévitateur acoustique peut déplacer et repositionner des pièces derrière des barrières ou à l’intérieur de structures existantes : chose impossible pour les imprimantes 3D et très délicat pour les manipulateurs physiques, en fonction de l’endroit où une pièce doit se retrouver.

Vous pouvez en savoir plus sur LeviPrint dans l’article récemment publié par les chercheurs, qui a été présenté à la conférence Siggraph 2022 qui vient de se terminer à Vancouver, en Colombie-Britannique.

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