跳动城乡网当波浪遇到边界时，可能会发生奇怪的事情。在海洋中，随着海浪速度减慢且质量向上移动，深水中难以察觉的海啸波在大陆架和海岸可能会变得相当大。
卡西米尔效应是两个不带电的平行板之间的吸引力，因为波长大于板间距的虚拟量子机械波被排除在它们之间，因此板外的虚拟场将它们向内推。部分浸入水中的平行板彼此吸引，因为较长波长的动量承载水波被排除在中心区域之外。(关于停靠船只之间的海上卡西米尔效应的猜测仍在争论中。)
现在，科学家们已经证明，漂浮的对称振荡机器人在接近边界时会受到力。这些力可用于自推进，而不需要更典型的机构，例如螺旋桨。
由博士领导。佐治亚理工学院的学生StevenW.Tarr带领团队制作了一个3D打印的圆形浮子，直径12厘米，质量368克。在船上，他们安装了电池供电的电机，以可控的频率振动船，产生沿前后(横摇)轴的振动运动。通电后，飞船在水面上产生一系列对称的波浪，波长相同，并向外辐射。
波浪产生机器人船在靠近边界墙漂浮时会受到吸引和排斥。图片来源：佐治亚理工学院的StevenW.Tarr和DanielI.Goldman
一块丙烯酸板被放置在水中附近作为边界，足够长以有效地创建一个一维系统，因此只需要监测船垂直于墙壁的运动。远离墙壁(相对于船的大小和水波的波长)，船上没有净力。但靠近墙壁时，观察到造浪船会经历吸引或排斥的行为，具体取决于其与墙壁的初始距离和产生的水波的频率。
研究人员使用网络摄像头记录船的运动并测量其横向运动(垂直于墙壁)，同时还测量其在该垂直方向上的加速度(小于每平方秒100微米)。使用高速相机通过纹影摄影观察和测量从振荡船发出的波浪，通过观察流体折射率的变化来测量流体流速的变化。
当它开始靠近墙壁时(大约其半径的一半或更小)，随着初始距离的减小和振荡频率的增加(因此水波的频率也增加)，船越来越被墙壁吸引。在中范围内，在大约三分之二半径的初始距离和较低频率下，船上的力变得稍微排斥，使其远离墙壁。在很远的距离(相对于半径)，船上没有净力。
由于加速度非常小，小于地球表面重力加速度(“g”)的百万分之十，因此采取措施将力与粘度、波浪本身对船的阻力以及波浪本身的短期影响隔离开来。船的惯性。不过，力很小，低于100微牛顿。
当来自墙壁的反射波以足够的能量撞击船体时，就会发生从船上发出的波浪的净力、自传播运动现象。在船的壁侧，由于波浪穿过水面时的分散，反射波以比离开船体时更小的波高(振幅)撞击船体。这些较小的返回波被从较大的发射波中减去，干扰并有效地降低了船在壁侧发射的波的幅度。
实际上，船发出了不对称的波浪，与墙壁相反的方向较大，而朝向墙壁的方向较小。船两侧的这种不对称导致了对墙壁的吸引力。
离墙较远的地方，反射波的高度太小，不足以影响净波的产生，但仍然带有一定的动量，产生轻微的排斥力。在远离墙壁的地方，反射波已经消散，因此它们没有提供任何有意义的力量。
频率依赖性的产生是因为虽然反射波的能量随着频率的增加而增加，但发射波与墙壁的接触导致接触线处的复杂动力学，耗散大量能量并改变反射波的振幅。
佐治亚理工学院的合著者兼物理学教授丹尼尔·戈德曼(DanielGoldman)说：“我们的研究是物理学和机器人学交汇处有大量现象有待发现的一个极好的例子。”他将这一领域称为“机器人物理学”。”
“进行和使用物理学其他分支的类比(在这种情况下，量子场论中的卡西米尔效应)有助于开发机器人运动的新方法，类似于我们之前在波状无肢系统中的&luo;机械衍射&ruo;工作，”戈德曼总结。
