Contactless pick-and-place of millimetric objects using inverted near-field acoustic levitation

悬浮 声悬浮 声学 微电子机械系统 超声波传感器 传感器 扭矩 计算机科学 物理 光学 光电子学 磁铁 量子力学 热力学
作者
Marco A. B. Andrade,Tiago S. Ramos,Júlio C. Adamowski,Asier Marzo
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:116 (5) 被引量:36
标识
DOI:10.1063/1.5138598
摘要

We model and realize an ultrasonic contactless pick-and-place device capable of picking, self-centering, self-orienting, translating, and releasing flat millimetric objects. The device is an ultrasonic Langevin transducer operating at 21 kHz that radiates into air through a tapered tip. Objects are trapped few micrometers below the tip due to the near-field acoustic levitation phenomenon. We first investigate the conditions to achieve an attractive force on the object depending on its size and the device operating frequency. Second, we use a 3D acoustic model that describes the converging forces and torque that provide the self-centering and self-orienting capabilities. Third, a more advanced Computational Fluid Dynamics model based on the Navier–Stokes equations explains the small gap between the tip and the trapped object. The contactless manipulation capabilities of the device are demonstrated by picking, transporting, and releasing a Surface Mount Device in air. The presented manipulation concept can be an interesting alternative for manipulating delicate objects such as microelectromechanical devices, silicon dies, or micro-optical devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
裴翰完成签到,获得积分10
1秒前
汉堡包应助100采纳,获得30
1秒前
123完成签到 ,获得积分10
1秒前
咿呀发布了新的文献求助10
1秒前
星空下的皮先生完成签到,获得积分10
3秒前
裴翰发布了新的文献求助10
4秒前
爆米花应助山青水秀采纳,获得10
4秒前
4秒前
lalalalala完成签到,获得积分10
4秒前
Wdog完成签到 ,获得积分20
4秒前
阿克图尔斯·蒙斯克完成签到,获得积分10
5秒前
Jonathan发布了新的文献求助10
5秒前
zzzj完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
瑾涵完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助idiot采纳,获得10
6秒前
6秒前
莫晓岚发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
耍酷靖荷完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助伶俐浩轩采纳,获得10
10秒前
10秒前
Jonathan发布了新的文献求助10
11秒前
阳光的羊完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助美满的觅松采纳,获得10
13秒前
111完成签到 ,获得积分10
13秒前
dabai完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
852应助xiaoxing采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助zouxiang采纳,获得10
13秒前
红豆泥发布了新的文献求助10
16秒前
思源应助白蓝采纳,获得10
17秒前
香蕉觅云应助唠叨的白玉采纳,获得10
17秒前
17秒前
awa606发布了新的文献求助10
19秒前
Jonathan完成签到,获得积分10
19秒前
莫晓岚完成签到,获得积分10
19秒前
jfkyt应助sl采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7280846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901935
关于积分的说明 18830699
捐赠科研通 6952691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207462
关于科研通互助平台的介绍 2377684
邀请新用户注册赠送积分活动 2182579