研究发现：使用超声波移动物体的新方法，“隔空取物”得以实现

明尼苏达大学科学与工程学院的一个学生研究小组开发了一种使用超声波移动物体的新方法，该方法可以使用超硬材料的物理原理移动比正常物体更大的物体。

根据明尼苏达大学12月6日发布的新闻稿，这项发表在《自然通讯》上的研究为制造和机器人设计中的非接触式操作打开了大门，其中设备不需要内置电源即可移动。

研究人员成功地使用声音将材料指向某个方向，而无需物理接触它们，通过模拟超材料，该超材料被设计为与物理物体表面上的光波和声音相互作用。

超材料由金属和塑料等传统微材料设计的多元素组的不同组件制造而成，其性能不是基于其成分，而是基于其精心设计。

这些材料通常以重复模式排列，尺度小于影响它们的现象的波长，它们的排列和大小非常精确和几何准确，能够以不寻常的方式影响光和声波，赋予它们传统材料中没有的特性。

适当设计的超硬材料可以通过阻挡、吸收、增强或弯曲波来影响电磁辐射波或声音，这是天然材料不允许的。

超硬材料的潜在应用领域多种多样，包括光学滤光片、医疗设备、航空航天应用、智能太阳能管理、雷达、高频通信、改进的传感器和超声波防震结构，超硬材料提供了制造超级透镜的能力。

“我们已经知道波，光和声音可以操纵事物，”该研究的资深作者，该大学科学与工程学院教授Eugengen Elek说，但以前物体总是小于声音或光的波长，或者尺寸从纳米到毫米不等。

科幻小说和他的一些著名系列充满了“牵引光束”技术

这种利用超声波移动物体的新方法与科幻小说中的“牵引光束”技术没有太大区别，许多科学家和科幻小说作家都有这种技术，它的起源可以追溯到 1931 年出版的一部小说，其中作者想象了一次前往火星的太空旅行，最后是外星人用人类从未见过的技术发动袭击： 罐子光束技术！

如今，科幻小说和他的一些著名系列，如《星际迷航》，充满了拖拉机射线技术，这是美国电视中最重要的科幻现象之一，已被6部电视连续剧，11部电影，数百部小说，电子游戏和电子游戏所采用。

尽管牵引光束技术（可以描述为使用激光狩猎和移动物体的能力）本质上是科幻材料，但美国宇航局科学家团队已获得资金，用于研究远程捕获行星或大气粒子并将其运送到航天器轨道机器人车辆进行分析的概念。在最新的研究中，研究人员证明，物体不仅可以向前移动，还可以将其拉向源头。

概念的不止一次演示

该论文的第一作者、明尼苏达大学科学与工程学院的研究生马修·斯坦（Matthew Stein）在该大学的新闻稿中表示，这项研究不仅仅是对这一概念的展示，研究人员正在寻求在未来测试不同波、材料和尺寸的更高频率。

研究小组开发了一种使用超声波移动物体的新方法（明尼苏达大学）

这项研究得到了明尼苏达机器人研究所和空军科学研究局的支持，新技术将来可能会用于制造或机器人设计等领域的移动。

Elek补充说，该团队“希望证明，在没有物理接触的情况下，我们可以移动物体，并且可以通过对该物体表面的东西进行编程来控制运动。

斯坦指出，“在科学和工程的许多领域，特别是机器人技术，都需要以受控运动的方式移动物体。

值得注意的是，移动物体通常是通过人发出的机械力或通过某些能量产生力源发出的，但新的研究为具有隐藏能量的运动物体绘制了新的方向，可以通过编程来控制物体表面的东西被移动。

毫无疑问，牵引梁的想法对每个人都很有吸引力，但它仍处于实验阶段，如果它成为一项真正的技术，我们会看到它有无数的用途，足以想象它在救援行动、战争以及私人和公共交通中的作用。