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Pesquisadores da Universidade Nacional de Yokohama desenvolvem dispositivo de levitação acústica sem fios capaz de mover peças delicadas com rapidez e precisão.
Transportar componentes miniaturizados com rapidez e precisão ainda é um desafio para setores que trabalham em escalas microscópicas.
O atrito de correias transportadoras e outros mecanismos limita a velocidade e a precisão, além de causar danos em peças frágeis.
Esse problema é ainda mais crítico em aplicações mecânicas, químicas e biomédicas, onde pequenas vibrações podem comprometer resultados.
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Pesquisadores da Universidade Nacional de Yokohama desenvolveram uma solução para eliminar esses obstáculos: um dispositivo de levitação sem amarras, capaz de se mover em qualquer direção sem tocar na superfície.
Levitação acústica sem fios
O sistema utiliza levitação acústica, tecnologia que emprega ondas sonoras para suspender objetos no ar. Essa abordagem dispensa grandes ímãs, típicos da levitação magnética, e não depende de gás pressurizado, como ocorre nas configurações pneumáticas.
Assim, evita-se peso, custo elevado e limitações para uso em dispositivos compactos.
As plataformas tradicionais de levitação acústica, porém, usam cabos para fornecer energia e controle, o que dificulta o posicionamento em processos de alta precisão.
Segundo o professor associado Ohmi Fuchiwaki, a equipe eliminou esse entrave ao criar um circuito de acionamento sem fio. Isso garante altura de levitação estável e transporte rápido, com total liberdade de movimento.
Desempenho nos testes
Os testes mostraram que o dispositivo pode atingir velocidades acima de três metros por segundo em superfícies inclinadas.
Em um teste com inclinação de 10°, deslizou livremente quando a levitação estava ativa, mas parou ao ser desligada, provando que o atrito foi superado.
O equipamento também manteve estabilidade ao transportar até 150 gramas no total, sendo cerca de 43 gramas destinados à carga útil.
Acima desse peso, a levitação deixava de funcionar, interrompendo o movimento.
Design compacto e movimento em qualquer direção
O funcionamento é garantido por um atuador piezoelétrico, que cria uma película de compressão entre duas superfícies. Essa fina camada de fluido permite que a plataforma se mova em qualquer direção, sem contato físico.
Com tamanho em escala centimétrica, o design é ideal para espaços reduzidos.
Entre as aplicações possíveis estão a montagem de componentes eletrônicos, o transporte de amostras químicas em ambientes estéreis e a movimentação de células biomédicas sem toque direto.
A ausência de contato reduz riscos de contaminação, fator importante para operações sensíveis.
Potencial de aplicação futura
Os resultados experimentais confirmaram as previsões teóricas e reforçaram a viabilidade da tecnologia. A equipe acredita que a velocidade, a manobrabilidade e a ausência de fios tornam o sistema adequado para ambientes que exigem precisão e limpeza.
Os pesquisadores planejam conectar múltiplas unidades com um mecanismo de propulsão, criando robôs móveis para entrega sem contato.
Esses robôs poderiam circular em fábricas, laboratórios e hospitais sem tocar em superfícies.
Além disso, a equipe quer aumentar a eficiência da levitação, melhorar a estabilidade ao carregar objetos e adaptar o sistema para terrenos irregulares.
Alcançar esses objetivos permitiria levar a tecnologia para uso industrial convencional, ampliando seu alcance para além das condições controladas de laboratório.
As descobertas foram publicadas na revista Advanced Intelligent Systems.
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