科技｜微型機械人毋須電池摩打　靠「聲音」產生推力　微型飛行器僅重150微克

[星島綜合報道] 電子裝置愈造愈細，電池和摩打反而成為微型化的一大限制。瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）工程學院MicroBioRobotic Systems（MICROBS）實驗室研究出一種利用聲音驅動微型裝置的方法，毋須內置傳統電池或摩打，只靠特定頻率的聲波，便能產生推力令裝置移動，甚至驅動僅重150微克的微型飛行器。

研究的關鍵是「亥姆霍茲共振」（Helmholtz resonance），原理類似向玻璃瓶口吹氣時產生的共鳴。研究人員在裝置上加入微型中空結構，形成「聲學腔體」（acoustic cavity）。當特定頻率的聲波令腔體內空氣產生強烈振動，空氣會集中向外噴出，而重新進入腔體的氣流則較分散，兩者形成的不平衡便可產生推力。

這種技術與過往利用聲波直接推動或懸浮物件的方法不同。MICROBS實驗室主管Selman Sakar指出，研究團隊設計的聲學共振器會針對特定聲音頻率，把聲學能量轉化成具有方向性的推力，從而控制裝置運動。

研究人員首先製作微型船，每艘船裝有三個分別對應不同頻率的聲學腔體。只要改變聲音頻率，便可啟動指定腔體，控制船隻向不同方向移動。

團隊亦製作重量最低僅150微克的「microflier」微型飛行器，同樣配置三個微型腔體，利用人耳無法聽見的超聲波頻率驅動，測試中成功向前飛行。

另一款設計則把聲學腔體與微型螺旋槳結合，產生的推力足以令槳葉達到每分鐘13,000轉，展示聲學能量轉換成機械動力的潛力。

研究團隊認為，這項技術未來有望用於毋須傳統電池及摩打的微型裝置和機械人，亦可製作具有多個聲音響應結構的柔性裝置，讓不同部分透過不同頻率分別啟動及獨立移動。不過目前研究仍屬技術展示階段，實際應用仍有待進一步發展。

圖片：2026 EPFL/MICROBS - CC-BY-SA
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