دانشمندان از باد به عنوان ابزاری برای جابجایی اشیا استفاده می کنند

جریان هوا یا باد در همه جای محیط زندگی ما وجود دارد و در اطراف اجسامی مانند گرده، پاتوژن ها، قطرات، دانه ها و برگ ها حرکت می کند. باد همچنین به طور فعال در صنعت و در زندگی روزمره ما استفاده شده است - به عنوان مثال، در دمنده برگ برای تمیز کردن برگ ها. پروفسور کوان ژو از دانشگاه آلتو، که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، می گوید تا کنون، ما نمی توانیم جهت حرکت برگ ها را کنترل کنیم - فقط می توانیم آن ها را با هم در یک توده منفجر کنیم.

اولین قدم در دستکاری اشیا با باد، درک نحوه حرکت اجسام در جریان هوا است. برای این منظور، یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه آلتو هزاران حرکت نمونه را در جریان هوای تولید شده مصنوعی ثبت کردند و از آنها برای ساخت الگوهایی از نحوه حرکت اجسام بر روی سطح در یک جت هوا استفاده کردند.

تجزیه و تحلیل این تیم نشان داد که اگرچه جریان هوا به طور کلی آشفته است، اما همچنان به اندازه کافی منظم است تا اجسام را به روشی کنترل شده در جهات مختلف حرکت دهد - حتی به سمت نازلی که هوا را خارج می کند.

ما الگوریتمی طراحی کردیم که جهت نازل هوا را با دو موتور کنترل می کند. جت هوا از فاصله چند متری به سطح و به کنار جسم دمیده می شود، بنابراین میدان جریان هوا ایجاد شده جسم را در جهت مورد نظر حرکت می دهد. ژو توضیح می دهد که الگوریتم کنترل به طور مکرر جهت نازل هوا را تنظیم می کند تا جریان هوا اجسام را در مسیر مورد نظر حرکت دهد.

مشاهدات ما به ما این امکان را داد که از جریان هوا برای حرکت اجسام در مسیرهای مختلف مانند دایره ها یا حتی مسیرهای پیچیده حروف مانند استفاده کنیم. روش ما از نظر شکل و مواد شیء همه کاره است -- ما می توانیم حرکت اجسام با هر شکلی را کنترل کنیم، او ادامه می دهد.

این فناوری هنوز نیاز به اصلاح دارد، اما محققان در مورد پتانسیل استفاده نشده رویکرد الهام گرفته از طبیعت خود خوشبین هستند. می توان از آن برای جمع آوری اقلامی که روی سطحی پراکنده شده اند، مانند هل دادن زباله ها و زباله ها به نقاط جمع آوری استفاده کرد. همچنین می تواند در کارهای پردازشی پیچیده که تماس فیزیکی غیرممکن است، مانند جابجایی مدارهای الکتریکی مفید باشد.

ژو می گوید: «ما معتقدیم که این تکنیک می تواند حتی با درک عمیق تر ویژگی های میدان جریان هوا، که در آینده روی آن کار می کنیم، بهتر شود.