真正「隔空移物」的超声波操控，这家公司打算把黑科技用于电子组装 | 科技有意思

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立陶宛一家名叫 Neurotechnology 的公司近日公开了一种的「超声波 3D 打印技术」，这一技术利用超声波操控（Ultrasonic Manipulation）的方法，能够使用超声波无需接触的情况下「隔空」抓取和移动细小的电子元件和材料，不过相比「3D 打印」，该技术似乎更适合应用于各种电子元件的 PCB 组装中。

Neurotechnology 的超声研究小组（UltrasoundResearch Group）基于超声波操控开发了一套原型设备，该设备使用了一组超声波转换器阵列，每个转换器由计算机单独控制，阵列内能够产生「压力断面」（Pressure Profiles）来移动、旋转材料或元件。

设备内还有一枚摄像头用于确定 PCB 板和电子元件的位置，以及一台激光器用于将电子元件焊接到 PCB 板上。

「超声波操控可以移动的材料种类非常多，包括金属、塑料甚至液体等等。」这一项目的负责人 Osvaldas Putkis 博士表示。「它不仅可以操纵材料颗粒，还可以处理各种形状的电子元件。其他非接触式的技术，如基于磁力或静电力的方法，都不能实现这种功能。」

这一技术能够精确地在极小的尺度下移动物体，例如，在 40kHz 的频率下，设备的工作精度可以达到几十个微米，通过提高频率，其工作精度还可以进一步提高。

在 Neurotechnology 公开的视频中，Putkis 演示了使用原型机将一枚电阻安装到 PCB 板上的过程。首先，设备通过摄像头确定 PCB 板和焊点的位置，接着元件会被逐个放入设备中，通过声波场旋转、移动到对应的位置，最后使用激光将部件焊接到位。

由于超声波操控技术能够在非接触的情况下移动物体，其在处理各类材料特别是电子元件时的优点也十分明显：一方面，它可以避免机械抓取可能对元件造成的物理损伤；另一方面，还可以减少或消除作业中产生的静电，保护敏感的电路。此外，可处理材料的广泛性也是这一技术的重要优势，除了固体之外，该技术甚至可以在空间中移动液体，理论上可以将烧熔的材料直接塑造成型。

不过，这一技术目前还处在开发阶段，暂时只能用于 PCB 组装这样的移动对象比较细小的场景下，而无法完成手机之类复杂产品的完整组装。但「隔空移物」的非接触式技术在 SMT 等电子组装等领域仍具有一定的应用潜力。Neurotechnology 超声研究小组在阵列控制、超声场建模和超声波粒子操控等领域有着深入研究，正在寻求其他公司参与这项技术的进一步开发和应用。（主笔：陈凯文@深圳湾）■

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