Уже в 1878 году первые исследования песка, движущегося по вибрирующей пластине, провел Эрнст Хладни, известный как отец акустики. Хладни обнаружил, что, когда пластина вибрирует с определенной частотой, объекты перемещаются в несколько положений, называемых узловыми линиями, характерными для этой частоты. С тех пор преобладала точка зрения, согласно которой частицы движутся по пластине случайным образом до того, как они достигнут узловой линии. «Мы показали, что движение предсказуемо и вдали от узловых линий.
Теперь, когда объект не должен находиться на узловой линии, у нас гораздо больше свободы в управлении его движением, и мы достигли независимого управления до шести объектов одновременно. "Мы очень рады результатам, потому что это, вероятно, новый мировой рекорд того, сколько независимых движений можно контролировать с помощью одного акустического привода", — говорит профессор Цюань Чжоу.Управляемые объекты были помещены наверху манипуляционной пластины и отображены камерой слежения.
Основываясь на обнаруженных позициях, компьютер просматривает список музыкальных нот, чтобы найти ноту, которая с наибольшей вероятностью переместит объекты в желаемых направлениях. После воспроизведения ноты обнаруживаются новые позиции объектов, и цикл управления перезапускается. Этот цикл повторяется до тех пор, пока объекты не достигнут желаемых целевых местоположений. Ноты, сыгранные во время контрольных циклов, образуют последовательность, немного напоминающую музыку.
Новый метод был применен для управления широким спектром миниатюрных объектов, включая электронные компоненты, капли воды, семена растений, леденцы и металлические детали. «Некоторые из практических приложений, которые мы предвидим, включают транспортировку и сортировку микроэлектронных чипов, доставку частиц с лекарством для фармацевтических применений или обработку небольших объемов жидкости для лаборатории на чипах», — говорит Чжоу. «Кроме того, основная идея должна быть перенесена на другие виды систем с явлениями вибрации. Например, должна быть возможность использовать волны и рябь для управления плавающими объектами в пруду, используя нашу технику».