Сегодня 01 мая 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 🔥
Epic Games Store устроил раздачу Hogwarts Legacy в честь 25-летия кинофраншизы «Гарри Поттер» — россиян оставили без подарка 3 ч.
Microsoft запустила тестирование универсального апскейлера Auto SR для Windows 11 — пока только на Xbox Ally X 4 ч.
Атмосферный трейлер раскрыл дату погружения Subnautica 2 в ранний доступ — ждать осталось недолго 5 ч.
Google готова показывать рекламу в Gemini — OpenAI уже делает это в ChatGPT 5 ч.
«Продолжаете удивлять, капитаны!»: пиратский хит Windrose достиг новой вершины продаж и получил патч с техническими улучшениями 6 ч.
Обновлённые Microsoft PowerToys научились управлять мониторами и улучшили работу с окнами 6 ч.
OpenAI объяснила борьбу с гремлинами в ответах ИИ — и позволила снять ограничения 7 ч.
Работник Warner Bros. Games проговорился, что следующей игрой создателей Mortal Kombat станет Injustice 3 7 ч.
«DLSS 5 у нас дома»: Roblox готовит Reality — фотореалистичную игровую платформу с ИИ-рендерингом 7 ч.
Провайдер Cloudflare назвал мессенджер Max шпионским и вредоносным — разработчики ответили 9 ч.
Новая статья: Термодинамические вычислители — это нормально 7 мин.
Материнские платы Gigabyte тоже получили поддержку «половинчатой» памяти HUDIMM 20 мин.
Акции Meta упали на 9 %, а Alphabet выросли на 7 % — обе наращивают капитальные расходы на ИИ 2 ч.
«Сделано в Германии»: Volla представила защищённый смартфон Phone Plinius со съёмной батареей и парой ОС на выбор 2 ч.
Lian Li выпустила компактный корпус Vector V150 INF с «бесконечным зеркалом» 2 ч.
Продажи AWS растут благодаря ИИ, но не так быстро, как у конкурентов 3 ч.
ИИ-ассистент Gemini появится в миллионах автомобилей с поддержкой сервисов Google 4 ч.
Бум ИИ сделал микросхемы памяти одним из самых прибыльных продуктов в мире 5 ч.
Запуск телескопа NASA «Роман» не свернёт работу «Хаббла» — её продолжат, а то и расширят 5 ч.
Samsung предупредила, что дефицит оперативной памяти может ещё больше усугубиться в 2027 году 5 ч.