Уже в 1878 первые исследования песка, перемещающегося в вибрирующую пластину, были сделаны Эрнстом Хладни, известным как отец акустики. Хладни обнаружил, что, когда пластина вибрирует на частоте, объекты двигают несколько положений, названных центральными линиями, характерными для той частоты.
С тех пор преобладающее представление было то, что движение частицы случайно на пластине, прежде чем они достигли центральной линии. «Мы показали, что движение также предсказуемо далеко от центральных линий. Теперь, когда объект не должен быть в центральной линии, мы имеем намного больше свободы в управлении ее движением и достигли независимого контроля до шести объектов, одновременно используя всего один единственный привод головок.
Мы очень взволнованы по поводу результатов, потому что это, вероятно – новый мировой рекорд того, сколько независимых движений может управлять единственный акустический привод головок», говорит профессор Цюань Чжоу.Объекты, которыми будут управлять, были помещены сверху пластины манипуляции и изображенные камерой отслеживания. На основе обнаруженных положений компьютер проходит список музыкальных примечаний, чтобы найти примечание, которое, скорее всего, переместит объекты к желаемым направлениям.
После игры примечания обнаружены новые положения объектов, и цикл контроля перезапущен. Этот цикл повторен, пока объекты не достигли своих желаемых целевых местоположений. Примечания, играемые во время циклов контроля, формируют последовательность, немного как музыка.Новый метод был применен, чтобы управлять широким спектром миниатюрных объектов включая электронные компоненты, водные капельки, семена завода, шары леденца и металлические детали. «Часть практического применения, которое мы предвидим, включает передачу и сортировку микроэлектронных чипов, поставку загруженных препаратом частиц для фармацевтического применения или обработки маленьких жидких объемов для лаборатории на жареном картофеле», говорит Чжоу. «Кроме того, Основная идея должна быть передаваема к другим видам систем с явлениями вибрации.
Например, должно быть возможно использовать волны и рябь, чтобы управлять плавающими объектами в водоеме, используя нашу технику».