在微觀尺度運作的行業中，快速且精確地運輸微型元件一直是一個持續的挑戰。傳送帶、滾筒和其他機械系統產生的摩擦力會減慢元件的移動速度，並限制準確性。這對於機械、化學和生物醫學應用中的精密部件尤其成問題，因為即使是微小的振動也可能導致損壞。為了解決這一問題，橫濱國立大學的研究人員開發了一種無繩懸浮裝置，該裝置能夠自由地在任何方向移動，而無需接觸表面。
這種裝置依賴於聲學懸浮技術，利用聲波來懸浮物體於空中。這樣可以避免依賴大型磁鐵的磁懸浮系統的大小和複雜性，也不需要依賴壓縮氣體的氣動系統。這兩種替代方案往往成本高昂、重量沉重，並不適合便攜或緊湊的應用。此外，傳統的聲學懸浮平台也存在著限制：需要電纜來提供電力和控制，但這些電纜會干擾定位，特別是在精密製造中。橫濱國立大學的副教授及研究人員內海淵脈表示：「雖然聲學懸浮消除了地面的摩擦，但傳統系統依賴的電纜會擾亂定位。」他們通過開發一種無繩懸浮裝置，結合無線驅動電路，成功解決了這一問題，使得懸浮高度穩定，並實現了高速度、靈活的運輸。
該裝置在各種平坦表面上實現了無摩擦的運動，進而實現了高速度的全方位移動。性能測試確認了系統的潛力，該裝置在傾斜表面上的移動速度超過每秒三米。在 10° 的坡度上，裝置在啟動懸浮時能夠自由滑動，但在關閉時則無法克服重力。這些結果顯示摩擦問題已成功解決。研究人員還檢查了承載能力，該裝置在承載總重達 150 克的情況下仍能保持平穩運動，這意味著約 43 克的重量可以作為有效載荷，超過此重量則會完全停止懸浮和運動。
驅動該系統的是壓電致動器，通過產生一層薄薄的流體層來實現全方位運動。這使得平台能夠在任何方向上靈活導航而無需物理接觸。其緊湊的設計使其適合在狹小空間內使用，潛在的應用包括組裝微型電子元件、在無菌環境中運輸化學樣品，或是在不進行物理處理的情況下移動生物醫學細胞。由於缺乏接觸，降低了污染風險，這對於敏感操作來說是個重大優勢。實驗結果與理論預測相符，進一步強化了該系統的可行性。研究人員相信，這種無繩懸浮技術的速度、靈活性和無需電纜的特性，將使其能夠在需要高精度和潔淨度的環境中部署。
展望未來，研究團隊計劃將多個懸浮單元與推進機構連接，以創造無接觸交付的移動機器人。這樣的系統可以在工廠生產線、實驗室或醫療設施中自由導航，而無需接觸任何表面。此外，研究人員還計劃提高懸浮效率、增強載重穩定性，並將設計適應於不平坦的地形。達成這些目標將使其應用範圍超越受控的實驗室環境，進入主流的工業用途。這些研究成果已發表於《Advanced Intelligent Systems》期刊上。
