Сегодня 30 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 🔥
Безандроидность Huawei набирает обороты: HarmonyOS 6 установили более чем на 70 млн устройств 2 ч.
Apple ускорила выпуск обновлений безопасности в свете растущей угрозы со стороны ИИ 2 ч.
«Не терпится ждать это семь лет»: амбициозный мод Silksoul для Hollow Knight: Silksong впечатлил фанатов первым трейлером 2 ч.
State of Decay 3 может не выйти — Undead Labs оказалась под угрозой закрытия 4 ч.
Netflix выпустит сериал по мотивам Persona — первые подробности 5 ч.
Oracle пообещала сделать управление развитием MySQL более открытым, но сообщество требует гарантий 12 ч.
В WhatsApp появились никнеймы для скрытия телефонного номера — резервирование уже доступно 12 ч.
Календарь релизов — 29 июня – 5 июля: Undergrounded, Monopoly: Star Wars Heroes vs. Villains 14 ч.
Власти США предложили $10 млн за информацию о хакерах, атакующих пользователей WhatsApp и Signal 14 ч.
AMD выпустила драйвер Radeon с решением проблем с установкой на Windows 10 14 ч.
Sony заявила, что не будет продавать PlayStation с большими для себя убытками 10 мин.
США оказались слишком зависимы от TSMC в технологиях передовой упаковки чипов 16 мин.
В Китае разогнали оптоволокно до 51,3 Тбит/с на дистанции более 200 км без ретрансляторов 3 ч.
Секреты Apple растеклись по миру: хакеры опубликовали изображения iPhone 18 Pro и другие данные, похищенные у Tata Electronics 4 ч.
Microsoft объявила о достижении положительного водного баланса, но не раскрыла объёмы потребления воды 4 ч.
ByteDance начнёт распространять ИИ-чипы собственной разработки со следующего года 6 ч.
OpenAI мельком продемонстрировала ИИ-устройство, связанное с моделью Codex 7 ч.
В офисе Supermicro на Тайване прошли обыски, связанные с расследованием по делу о контрабанде серверов в Китай 9 ч.
Новая статья: Обзор ноутбука-трансформера MSI Prestige 16 Flip AI+: ломай меня полностью! 14 ч.
GeForce RTX 3060 начали возвращаться в магазины Европы и США 14 ч.