今まで自由な素材でできたものを3次元空間上の自由な位置に浮遊させ移動させる方法は存在しませんでした。 この装置はフェーズドアレイとよばれる特殊なスピーカーを対向させて配置するデザインにより、任意の場所でものを浮かせ、浮かせたものの位置を3次元空間上の好きな位置に移動させることができます。 これにより、工業製品を非接触で搬送することや、静電気の心配なく空中に保持すること、今まで宇宙空間で実験していたような空中で液体同士を混ぜ合わせることなど、ものを空中に保持し、移動させることが可能になります。さらなる応用では、空中に物体を使って絵を描くことや、ものを浮かせてスクリーンにすることなどができます。

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落合陽一、星貴之、暦本純一

落合陽一、星貴之

2013/12/31

国内・海外共通仕様

ものが浮いている光景は神秘的です。ものを音の力で浮かせる、音響浮揚という技術は1970年代から既知でありその見栄えから多くの研究や演示がなされて来ました。しかし、移動が0〜2次元に限られていた点、またそれがミリメートルからセンチメートル単位の移動であった点から、応用が難しい状態でした。それを3次元移動に拡張し、移動範囲を数10センチメートルまで拡張出来れば応用が一気に広がると考えました。

素材の制限なく物体を浮揚でき、３次元的にそれを移動でき、その可搬域が十分大きいこと。

ものが浮いて動くことを当たり前のことにしたいと考えました。重力のあるこの地球上では、浮遊するものは神秘的です。しかし、ものが浮くことが当たり前になればそれは「神秘的な現象」から、人々が手軽に使うことのできる「ツール」へと変化する。そんな未来を提案したいと考えました。

素材を外力によって浮揚させることにより、生産テクノロジーの発展をもたらすことができると考えました。それは非接触マニピュレーションによる新たな生産手法の提案、生産コストの低減、新たな医薬品や素材の開発に関するツールとしての提案です。また、この手法は空中における動的なスクリーン形成などにも応用可能であり、これにより、様々な生産技術やエンターテインメント技術の発展を期待しています。

素材に捕われない浮揚搬送という観点で、音響浮揚が適していると考えました。しかし、大きな振動子を向い合せにして位相差によってものを動かすような既存技術では、移動範囲と自由度が限られていました。 そこで単一の大きな振動子の代わりに、フェーズドアレイ（コンピュータ制御によって数100個の小さな発振子を制御して超音波を集束させる装置）を使用することを創案しました。これにより(1)単一の振動子よりも遠くまで強力な超音波を伝えられる、(2)位相制御により超音波が集中する位置を3次元的に動かせる、という利点が得られます。結果として、より広い範囲で、浮揚させた物体を自在に動かすことができるようになりました。

90cm(W)×90cm(H)×30cm(D) フェーズドアレイ4面式，スピーカー数1140個40kHz