Inovatívny pohon môže priniesť úplne novú kategóriu mikrorobotov

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Inžinieri vyvinuli mikroroboty, ktoré sa pohybujú bez batérií, motorov či akýchkoľvek pohyblivých súčiastok.

• Pohon zabezpečuje akustický jav známy ako Helmholtzova rezonancia prostredníctvom špeciálne navrhnutých dutín.

• Drony s hmotnosťou 150 µg dokážu letieť vďaka rotácii miniatúrnych čepelí pri ultrazvukových frekvenciách.

Výskumníci v laboratóriu MICROBS na technickej univerzite EPFL vo Švajčiarsku vytvorili inovatívny spôsob pohonu. Tieto miniatúrne stroje nepotrebujú na svoj pohyb batérie, elektromotory ani zložité mechanické komponenty. Celý systém sa spolieha na fyzikálny princíp Helmholtzovej rezonancie, ktorý vytvára požadovaný mechanický ťah. Tento špecifický jav nastáva vtedy, keď zvukové vlny rozkmitajú vzduch uzavretý v dutine s malým otvorom.

Zdroj foto: 2026 EPFL/MICROBS - CC-BY-SA 4.0

Rovnaký princíp funguje pri vzniku zvuku počas fúkania vzduchu cez hrdlo prázdnej fľaše. Telo mikrorobotov obsahuje dutiny vytlačené v tvare malých zvoncov. Tieto akustické rezonátory sa vyrábajú na 3D tlačiarni z plastu, skla alebo gumených polymérov. Keď zvukové vlny narazia na robota, vzduch v dutine začne vibrovať a koncentrovane prúdiť von jedným smerom.

Vzniknutý nepomer tlaku medzi úzkym prúdom vzduchu von a rozptýleným vzduchom dnu vytvorí tlačnú silu. Zmenou frekvencie zvuku z externého zdroja môžu vedci na diaľku ovládať smer a rýchlosť pohybu. Inžinieri otestovali túto technológiu v praxi na malých lodiach s 3 rezonančnými dutinami. Každá zo zabudovaných dutín reaguje výlučne na inú počuteľnú frekvenciu.

Zdroj foto: 2026 EPFL/MICROBS - CC-BY-SA 4.0

Zmenou tónu zvuku v miestnosti dokázali lode navigovať medzi prekážkami bez fyzického spojenia. Ešte menšie mikrodrony s hmotnosťou 150 µg využívajú na let ultrazvukové frekvencie. Vďaka tomu pohybujúce sa zariadenia nevydávajú zvuk, ktorý by ľudské ucho dokázalo zachytiť. Výskumníci vyvinuli 2 rôzne konštrukcie lietajúcich bezdrôtových mikrorobotov.

Prvý dizajn svojím tvarom pripomína raketu a generuje priamy ťah smerom nahor. Druhý dizajn simuluje let helikoptéry pomocou zabudovaných mikroskopických lopatiek. Zvuková rezonancia roztočí tieto lopatky rýchlosťou 13 000 ot/min, čím vznikne stabilný aerodynamický vztlak. V budúcnosti môže táto technológia slúžiť na stavbu flexibilných robotov s nezávisle ovládateľnými časťami tela.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Akustický pohon odstraňuje potrebu napájacích systémov a umožňuje zmenšovanie robotických zariadení do mikroskopických rozmerov pre zložité a flexibilné stroje.

Zdroj: newatlas.com foto: ChatGPT/2026 EPFL/MICROBS - CC-BY-SA 4.0

Zobrazit Galériu