科技日報北京9月27日電 （記者陸成寬）在微機械、微機器人和智能制造等領域，如何利用波場操控物體，一直是個熱門研究問題。渦旋波具有螺旋相位結構，攜帶軌道角動量，能像水流中的漩渦一樣，通過動量傳遞驅動物體旋轉和繞圈。記者27日從中國科學院聲學研究所獲悉，來自該所等單位的科研人員把“漩渦”所需的相位信息直接“刻”進薄板結構裡，實現了跨尺度表面物體操控，從亞毫米級小顆粒到厘米級輕質結構件，都能在板面上被“抓住”，做繞行運動甚至持續旋轉。相關研究發表於《先進科學》雜志。

傳統方法要產生復雜的渦旋波場，得靠復雜的多通道電子相位調制。能否隻靠結構本身來實現？科研人員想出了一個巧妙的辦法：用迷宮型亞波長單元作為局域相位調控載體，把目標渦旋所需的方位相位信息，直接“編碼”進結構的空間排布裡。“不需要電子相位調制，隻用單通道激勵，就能在薄板中產生指定拓扑荷的彎曲波渦旋。換句話說，薄板本身就像一張預編程的唱片，紋路怎麼刻，波就怎麼轉。”論文共同通訊作者、中國科學院聲學所研究員趙流現解釋。

該方法對大大小小的物體都管用。亞毫米級的小顆粒，可以穩穩待在漩渦中心附近，也可以沿著外圍一圈一圈地跑﹔毫米級的顆粒，能圍繞漩渦中心做穩定的軌道運動﹔就連厘米尺度的輕質結構件，也能在波場作用下持續旋轉。

趙流現表示，這項研究為實現被動結構編碼的物體操控提供了新思路，未來，這種技術有望用於表面顆粒輸運、微機械驅動和智能結構等領域，讓微小物體在芯片或材料表面自動“跑”起來。