Nanodrony na sonický pohon. Kredit: 2026 EPFL/MICROBS, CC BY-SA 4.0.

Technologie se dnes stále více zaměřují na zmenšování elektroniky, protože to přináší řadu výhod v mnoha odvětvích. Jenomže zmenšování designu není jen tak, miniaturizace něco stojí. Co dělat, když je nějaké zařízení za tak malé, že se do něj už nevejde baterie ani motor? V zásadě je možné dodávat energii na dálku. Lze to dělat například laserem, ale i tento přístup má svá omezení.

Vědci z laboratoře MicroBioRobotic Systems (MICROBS) na School of Engineering při švýcarské technice EPFL nabízejí jako pozoruhodné řešení zvuk. Mahmut Selman Sakar a jeho kolegové našli způsob, jak napájet a rozpohybovat malé boty pomocí zvukových vln.

Nanodron s akustickými rezonátory. Kredit: 2026 EPFL/MICROBS, CC BY-SA 4.0.

Přesněji řečeno, není to jen tak nějaký zvuk, ale konkrétně Helmholtzova rezonance. Je to vlastně podobné, jako když fouknete přes hrdlo lahve. Vzduch uvnitř lahve se při určité frekvenci silně rozkmitá, a právě proto je slyšet charakteristické hučení. Lahev se v takovém případě stává akustickou dutinou. Takovou dutinou ale může být v podstatě jakákoli dutá struktura, například kulovitého nebo zvonovitého tvaru, vyrobená z plastu 3D tiskem nebo třeba ze skla.

Člun s akustickým rezonátorem. Kredit: 2026 EPFL/MICROBS, CC BY-SA 4.0.

Když zvukové vlny rozkmitají vzduch uvnitř dutiny, vznikne tam koncentrovaný proud vzduchu směřující z dutiny ven. Vzduch, který proudí zpět dovnitř, je naopak rozptýlenější. Tato nerovnováha vytváří tah, který může posloužit k uvedení objektu do pohybu.

Není to poprvé, co vědci využívají zvuk k pohybu objektů. Pomocí zvukových vln je například možné vyvolat levitaci. V dřívějších experimentech se ale pasivní objekty spoléhaly na vnější zvukové vlny, které do nich fyzicky tlačily. Sakar a spol. využili akustickou energii k přeměně na mechanický tah pomocí akustických rezonátorů u rozmanitých mikrobotů.

Badatelé novou technologii otestovali s miniaturními čluny, z nichž každý byl vybaven třemi dutinami naladěnými na různé frekvence. Díky tomu mohli aktivací různých dutin pohánět člun požadovaným směrem.

Výzkumný tým také vytvořil létající nanodrony o váze pouhých 150 mikrogramů. Každý z nich obsahoval tři mikroskopické dutiny a badatelé je poháněli zvukem na ultrazvukových frekvencích. Další konstrukce kombinovala dutiny s miniaturními vrtulovými listy. Dutiny dokázaly vytvořit dostatečnou sílu k roztočení lopatek působivou rychlostí 13 000 otáček za minutu. V budoucnu se mohou objevit rozmanitá sonická zařízení, která budou fungovat bez klasických baterií a motorů.

Video: Acoustic Levitator DIY – TinyLev – levitate liquids and insects at home

Literatura

New Atlas 26. 8. 2026.

Science Advances online 12. 8. 2026.