Сегодня 18 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали наношестерёнки размером с человеческую клетку, которые вращаются от лазера

Исследователи из Гётеборгского университета (Göteborgs universitet) в Швеции представили технологию массового изготовления мельчайших в мире шестерёнок микрометрового размера. Но самое удивительное, что эти шестерни приводятся в движение лазерным светом. Всё это позволяет создавать механические наномасштабные устройства с простым лазерным приводом, что может изменить производство, медицину и многое другое.

 Источник изображений: Göteborgs universitet

Источник изображений: Göteborgs universitet

Шестерёнки есть везде — от часов и автомобилей до роботов и ветряных турбин. Уже более 30 лет исследователи пытаются создать ещё более мелкие шестерёнки, чтобы сконструировать механические платформы для разных приложений. Но прогресс остановился на отметке в 0,1 мм, так как было невозможно или крайне сложно создать электрические двигатели для приведения в движение шестерёнок меньшего размера. Исследователи из Гётеборгского университета преодолели этот барьер, отказавшись от традиционных электрических приводов, и вместо этого воспользовались лазерным лучом для непосредственного приведения механизмов в движение.

В своём исследовании учёные показали, что микроскопические механизмы могут приводиться в действие оптическими метаматериалами — небольшими структурами с определённым рисунком, которые могут улавливать свет и управлять им на наноуровне. С помощью традиционной литографии на микрочипе из кремния они изготовили шестерни с включением оптических метаматериалов, при этом диаметр шестерней составил несколько десятков микрометров. Направляя лазер на метаматериал, исследователи смогли заставить шестерёнки вращаться. Скорость вращения при этом регулировалась интенсивностью лазерного излучения, а направление вращения зубчатого колеса менялось с помощью изменения поляризации света.

«Мы создали зубчатую передачу, в которой шестерня, приводимая в движение светом, приводит в движение всю цепочку. Шестерни также могут преобразовывать вращательное движение в поступательное, выполнять периодические движения и управлять микроскопическими зеркалами для отклонения света», — поясняют изобретатели.

Возможность интегрировать такие устройства непосредственно в чип и управлять ими с помощью света открывает совершенно новые перспективы. Выражение «процессор с трудом скрипел шестернями» может заиграть новыми красками, если подобные наношестерёнки появятся в составе чипов, например, для регулирования потоков водяного охлаждения по микроканалам. Поскольку лазерный луч не требует постоянного контакта с устройством и им легко управлять, платформу можно масштабировать до сложных микросистем.

Учёные мечтают, что можно будет создавать микро- и наномашины, которые могут управлять светом, манипулировать мелкими частицами или быть интегрированными в будущие системы «лабораторий на чипе». Шестерёнка может быть размером всего 16–20 мкм, а ведь есть клетки человеческого организма такого размера. Медицина — это область, которая готова востребовать подобные решения.

«Мы можем использовать новые микромоторы в качестве насосов внутри человеческого тела, например, для регулирования различных потоков или в качестве открывающихся и закрывающихся клапанов».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Слухи: авиасимулятор Microsoft Flight Simulator 2024 взял курс на PS5 41 мин.
В «Рувики» ИИ займётся обновлением статей и борьбой с вандалами 53 мин.
Полноэкранный интерфейс Xbox оказался доступен для всех — Asus ROG Xbox Ally теряет эксклюзивность 59 мин.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Radeon RX 7700 и Dying Light: The Beast 2 ч.
Разработчики Hollow Knight: Silksong объяснили, почему сделали игру такой сложной 2 ч.
OpenAI остаётся только завидовать — обучение китайской модели ИИ DeepSeek R1 обошлось всего в $294 тыс. 3 ч.
С каждым годом переносить эксклюзивы PlayStation на ПК для Sony становится всё выгоднее 4 ч.
Градостроительная стратегия Frostpunk 2 вышла на консолях, а версия для ПК получила полную поддержку геймпадов 4 ч.
Split Fiction стала первой в истории игрой, удостоившейся престижной премии «Выдающийся шведский дизайн» — награду вручил принц Швеции 4 ч.
Китай прекратил антимонопольное расследование по Google, чтобы бросить все силы против Nvidia 6 ч.
Northrop Grumman справилась с отказавшими двигателями — космогрузовик Cygnus XL долетел до МКС 13 мин.
Huawei пообещала создать «самый мощный в мире» ИИ-кластер, который в разы превзойдёт решения Nvidia 25 мин.
Учёные создали наношестерёнки размером с человеческую клетку, которые вращаются от лазера 2 ч.
AMD тайком выпустила Radeon RX 7700 с 16 Гбайт видеопамяти на 256-битной шине 2 ч.
TWS-наушники Nothing Ear (3) получили обновлённый дизайн и футляр с системой микрофонов Super Mic 3 ч.
Corsair представила ультралёгкую игровую мышь весом 36 граммов с автономностью до 70 часов 3 ч.
Акции Intel взлетели на новости об инвестициях Nvidia 3 ч.
Intel и Nvidia объявили о подготовке нескольких поколений x86-процессоров с графикой Nvidia для ПК и ЦОД 3 ч.
Oracle добавит ИИ-сервисы в облако UK Sovereign Cloud в рамках инвестиционного плана на $5 млрд 3 ч.
Стартап Carbon3.ai намерен развернуть в Великобритании экологичную суверенную ИИ-инфраструктуру 4 ч.