《回到未來2》懸浮板不是夢!中大首創超聲波橫向懸浮器
超聲波回到未來懸浮滑板近場聲學
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《回到未來2》懸浮滑板不是夢!中大工程學院利用近場聲學原理,全球首創可橫向移動的自動懸浮驅動器,懸浮器更無需路軌、在任何平面都能運作,打破以往磁懸浮技術需要路軌的限制。研究團隊期望技術在日後能發展於交通運輸、精密儀器等領域,製造出懸浮汽車、精密加工器材等。
目前工業及科研界常用的懸浮技術有兩類:磁懸浮及氣浮,分別利用磁力和高壓氣體達致懸浮。但此兩項技術製造出的懸浮器均有大量噪音,亦需要大型設備,限制亦高。其中磁懸浮更需要備有基座或路軌,無法獨立懸浮,亦易電磁波影響;氣浮則需要備有製造大量高壓氣體的設備。
自動懸浮驅動器由中大工程學院機械與自動化工程系研究團隊研發,耗時18個月,利用近場聲學原理,以每秒21,000次的超聲波震動將懸浮器底下的空氣困住,形成約0.1毫米厚的「氣膜」,令整個懸浮器離開平面表面,達至懸浮。懸浮器更可透過改變震動頻率和方向,調整「氣膜」的氣壓差別,令懸浮器可以橫向移動,是利用近場聲學技術的懸浮器之中首創的功能。
目前此懸浮器尚屬初步階段,移動速度達每秒2.5厘米,最高載重200克,即約一部iPhone 6s的重量,造價更低至500元一部;且耗電極低,只需1.2瓦特,約等於一個小型燈泡的耗電量,理論上能以電池驅動。研究團隊正在研發專屬的電路設計,一旦成功,此懸浮器就無須以電線供電,可以做到真正的獨立運作。
帶領團隊的中大工程學院機械與自動化工程系助理教授郭平指出,相較於傳統懸浮技術的設備,此懸浮器操作寧靜、耗電量低,更不會像傳統磁懸浮技術般受電磁波影響。而且此懸浮器無須路軌或基座,只要有平滑的平面即可使用,橫向自由移動。
郭期望此懸浮器進一步發展,能應用於交通運輸、精密儀器等領域,發展懸浮汽車、精密加工器材等。他指目標1至2年內提升載重達5至10公斤,3年內達至能承載人體重量,屆時將有機會製造出載人懸浮器,如同電影《回到未來2》中的懸浮滑板一樣。