اگر روی دهانه یک بطری خالی فوت کنید، صدایی واضح و تقریباً ثابت ایجاد میشود. همین پدیدهی ساده که ریشه در اصل تشدید هلمهولتز دارد، اکنون به ابزاری برای به حرکت درآوردن ماشینهایی در ابعاد میلیمتری تبدیل شده است.
بهگزارش لایوساینس، پژوهشگران در طراحی جدید، حفرههای توخالی بسیار کوچکی را در ساختار رباتها ایجاد کردهاند که هرکدام برای فرکانس مشخصی از صوت تنظیم شدهاند. هنگامی که موج صوتی با فرکانس مناسب به این حفرهها میرسد، هوای محبوس درون آنها به ارتعاش درمیآید و جریانی از هوا ایجاد میکند. همین جریان میتواند نیروی رانش لازم برای حرکت قایقی کوچک یا بلندکردن ربات پرندهای بسیار ریز را فراهم کند.
اصل تشدید هلمهولتز نخستینبار در سال ۱۸۵۶ توسط هرمان فون هلمهولتز، فیزیکدان آلمانی، بررسی شد. هلمهولتز به دنبال ساخت ابزاری برای کوککردن سازهای موسیقی بود و دریافت که وقتی هوای محبوس درون یک حفره در فرکانس طبیعی خود به تشدید درمیآید، میتواند جریان هوای بسیار ضعیفی نیز ایجاد کند.
امواج فراصوت را میتوان با دقت بیشتر روی ساختارهای بسیار کوچک متمرکز کرد
سلمن ساکار، استادیار مهندسی مکانیک در مؤسسه فناوری فدرال لوزان (EPFL) و از نویسندگان پژوهش، میگوید: «در سازهای موسیقی فشار هوا برای ایجاد نیروی قابلتوجه کافی نیست؛ اما اگر بتوان فشار را افزایش داد، جریان هوای خروجی میتواند آنقدر قدرتمند شود که بتوان از نیروی آن برای به حرکت درآوردن ماشینها استفاده کرد.» …
