Сегодня 10 июня 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 🔥
Еврокомиссия требует от Meta восстановить доступ конкурирующих ИИ-агентов к WhatsApp 36 мин.
Microsoft исправила три опасные уязвимости нулевого дня и ещё 200 багов в своём ПО 9 ч.
Orion soft представил платформу StarGuard AI для безопасной работы с ИИ 11 ч.
В ядре Linux нашли серьёзную уязвимость, созданную всего одним лишним символом в коде 12 ч.
«Могли бы обойтись электронным письмом»: новый трейлер боевика The Duskbloods от авторов Bloodborne и Elden Ring разочаровал фанатов 13 ч.
Meta будет использовать активность пользователей на других сайтах для персонализации их лент и ответов ИИ 13 ч.
Nintendo подтвердила ремейк легендарной The Legend of Zelda: Ocarina of Time эксклюзивно для Switch 2 14 ч.
«Всё по-честному, без обмана»: Сулейман из Microsoft отказался от своих слов о полной замене офисных сотрудников ИИ 14 ч.
Dragon’s Dogma 2 всё-таки получит большое дополнение и улучшения оптимизации — первый трейлер и детали Dragon's Dogma 2: Dark Arisen 15 ч.
Роскомнадзор и Минцифры увидели основания для разблокировки Roblox в России 15 ч.
ФАС проверит операторов на законность рекламы 5G — «не реализованных в настоящее время технологий» 2 ч.
Тайвань задумался об ограничении поставок ИИ-чипов в Китай в составе готовых систем 2 ч.
Автоконцерн GM будет выпускать аккумуляторы для инфраструктуры ИИ 3 ч.
Инвесторы готовы купить акций SpaceX на сумму более $250 млрд, вчетверо превышая предложение 5 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука ASUS ROG Zephyrus G14 GU405: пример удачной погони за двумя зайцами 9 ч.
NASA представило экипаж луной миссии Artemis 3, но до Луны он не доберётся 11 ч.
Финская твердотельная чудо-батарея Donut Lab оказалась фикцией — и способом выманить $25 млн у инвесторов 11 ч.
MaxSun выпустила низкопрофильную GeForce RTX 5060 с тройкой вентиляторов за $501 13 ч.
В AMD предсказали, что цены на DDR5 вернутся в норму только через два года 13 ч.
Спутниковый Wi-Fi на борту авиалайнеров станет важным «полем битвы» между SpaceX Starlink и Amazon Leo 14 ч.