Сегодня 21 июля 2026
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 🔥
OpenAI разработала ИИ для выполнения длительных задач, и тот вышел из-под контроля 8 мин.
Учёные нашли способ обрушить ИИ ЦОД и энергосеть через обычные вычисления 12 мин.
Обновлённый вариант ИИ-протокола MCP снизит нагрузку на серверы 16 мин.
«Кронус вновь будет наш»: новый трейлер Warhammer 40,000: Dawn of War 4 показал возвращение некронов 55 мин.
РТК-ЦОД запустил облачный мониторинг качества каналов связи для 20 тысяч объектов заказчиков «Ростелекома» 3 ч.
Anthropic выплатит авторам $1,5 млрд за «пиратскую библиотеку» для обучения Claude 4 ч.
Слухи: многострадальный ремейк Star Wars: Knights of the Old Republic скоро выйдет из тени 5 ч.
Activision подтвердила, когда пройдёт открытая «бета» Call of Duty: Modern Warfare 4 — подробности тестирования 5 ч.
ИИ-трафик на сайты СМИ и электронной коммерции удвоился 5 ч.
Apple за полгода опубликовала в App Store почти столько же приложений, сколько за весь 2025 год — во всем «винят» вайб-кодинг 9 ч.
В России стартовали продажи смартфона Honor X7e с долговечным аккумулятором на 7200 мА·ч — от 17 990 рублей 5 мин.
TSMC поднимет цены на выпуск чипов — на 5–10 % подорожают и передовые, и зрелые техпроцессы 6 мин.
Объёмы производства памяти CXMT выросли почти в 20 раз и приблизились к показателям Micron 6 мин.
ИИ и автопилот смогут раскрыть потенциал электромобилей, считают в Foxconn 10 мин.
Горе от ума: с новыми версиями FSD электромобили Tesla стали чаще нарываться на штрафы 14 мин.
Помогать OpenAI создавать роботов будет выходец из китайского автопроизводителя Xpeng 16 мин.
Samsung тоже захотела делать роботов — новое подразделение возглавил выходец из Hyundai 18 мин.
Chelsio представила 400GbE-решения седьмого поколения для ИИ ЦОД 37 мин.
РТК-ЦОД запустил облачный мониторинг качества каналов связи для 20 тысяч объектов заказчиков «Ростелекома» 3 ч.
США задним числом запретят гаджеты «подставных» брендов DJI 3 ч.