Este dispositivo logra un movimiento sin fricción en varias superficies planas, lo que permite la movilidad omnidireccional de alta velocidad. Crédito: Universidad Nacional de Yokohama
Los avances en la tecnología han llevado a la miniaturización de muchos productos mecánicos, electrónicos, químicos y biomédicos, y con eso, es necesario seguir una evolución en la forma en que se transportan estos pequeños componentes y piezas. Los sistemas de transporte, como los basados en cintas transportadoras, sufren el desafío de la fricción, que ralentiza drásticamente la velocidad y la precisión del pequeño transporte.
Investigadores de la Universidad Nacional de Yokohama abordaron este problema desarrollando un dispositivo de levitación sin ataduras capaz de moverse en todas las direcciones. El diseño sin fricción permite un movimiento ultrarrápido y ágil que puede resultar muy valioso en el ensamblaje de la máquina, las aplicaciones biomédicas y químicas a través del transporte sin contacto.
Los resultados se publican en la revista Sistemas inteligentes avanzados.
Los resultados experimentales del estudio alineados con los resultados teóricos que los investigadores habían esperado, demostrando que el dispositivo de levitación ha friculado con éxito la fricción. El dispositivo mantuvo el movimiento sin fricción durante más de tres metros por segundo en una superficie inclinada. Con una inclinación de 10 °, el dispositivo se movió libremente cuando se encendió la levitación, y cuando la levitación estaba apagada, el dispositivo no pudo pasar más allá de la fuerza de la gravedad, demostrando la efectividad del componente de levitación.
Además, los investigadores probaron el dispositivo mientras llevan peso, ya que esta será una parte vital de su función prevista cuando se usan en la práctica. El dispositivo continúa levitando y se mueve libremente cuando están por menos de 150 gramos en total, lo que permite agregar aproximadamente 43 gramos de peso al dispositivo. Sin embargo, más peso del que esto no da como resultado levitación ni movimiento.
Procesamiento de estructura y señal de los dispositivos de levitación. Fotografía del circuito de conducción inalámbrica y el flujo de señal. Este circuito está montado en la lámina de gel de un filtro de paso bajo para eliminar las vibraciones de alta frecuencia del cuerpo inercial. Crédito: Sistemas Inteligentes Avanzados (2025). Doi: 10.1002/aisy.202401098
El desarrollo de este dispositivo de movimiento libre y ultrarrápido podría haberse realizado utilizando levitación diamagnética o levitación neumática; Sin embargo, esas opciones tenían limitaciones (generadores de gas magnéticos y presurizados, respectivamente) que no se alinearían con el objetivo de investigación de realizar el dispositivo de levitación del tamaño de CM sin la confianza del dispositivo exterior. En cambio, se utilizó levitación acústica, que utiliza ondas de sonido para suspender objetos en el aire. La levitación acústica no está exenta de su propio problema: los cables.
“Mientras que la levitación acústica elimina la fricción del piso, los sistemas convencionales dependen de cables que perturban el posicionamiento. Resolvimos esto desarrollando un dispositivo de levitación sin atribución con un circuito de transmisión inalámbrica, que permite la altura de levitación estable y el transporte flexible y flexible”, dijo Ohmi Fuchiwaki, autor del estudio, asociado e investigador en la Universidad de Yokohama en la Universidad de Yokohama.
Junto con la levitación acústica y el cable correcto, se utilizó un actuador piezoeléctrico, que es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en fuerza mecánica, para generar una película de compresión, un término para describir el comportamiento de una película delgada de fluido exprimido entre dos superficies, para producir el dispositivo de transporte omnidireccional, sin fricción, el dispositivo libre de los cables u otros teteros.
El futuro de este dispositivo implica una mejora continua en la eficiencia de la levitación, así como mejorar su estabilidad bajo una carga y en superficies irregulares. En el futuro, los investigadores buscan desarrollar un robot mediante el uso de múltiples dispositivos de levitación y un mecanismo de propulsión para hacer un uso más práctico de esta tecnología para la entrega sin contacto de piezas de la máquina, células biomédicas y otros componentes pequeños.
Más información: Yuta Sunahara et al, dispositivo de levitación ultrarrápida sin ataduras utilizó una película de compresión para el transporte omni -direccional, sistemas inteligentes avanzados (2025). Doi: 10.1002/aisy.202401098
Proporcionado por la Universidad Nacional de Yokohama
Cita: el dispositivo de levitación sin ataduras ultrarrápida ofrece un diseño sin fricción para el transporte omni-direccional (2025, 12 de agosto) Recuperado el 12 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-ultrafast-untered-levitated-devicefrictionless.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
