Сегодня 02 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 🔥
Huawei HarmonyOS установлена более чем на 55 млн смартфонов 3 ч.
Новые сборки Windows 11 будут по умолчанию скрывать надоедливую ленту MSN 5 ч.
Новая статья: Pragmata — космический батя. Рецензия 11 ч.
Microsoft сообщила о росте капзатрат до $190 млрд и портфеле заказов на $627 млрд 12 ч.
Анонсирован симулятор железнодорожного магната Steam to Electric с безумными, но исторически достоверными поездами — первый трейлер и подробности 13 ч.
Разработчики Subnautica 2 раскрыли системные требования перед погружением в ранний доступ и пообещали оптимизировать игру 15 ч.
Это другое: Пентагон не перестал считать Anthropic неблагонадёжной — но не отказался от передовой ИИ-модели Mythos 16 ч.
Epic Games вернула Fortnite на iPhone ещё в одной стране — Mac остались в стороне 16 ч.
Cloudflare перестала маркировать мессенджер Max как шпионское ПО 17 ч.
Windows 11 получила крупное обновление для повышения стабильности — первый шаг к возвращению «доверия пользователей» 17 ч.
Юбилейный Apple iPhone Pro получит радикальный редизайн с загнутым по четырём сторонам дисплеем 13 мин.
Аэродинамикой гоночных автомобилей Dallara займётся ИИ и квантовые компьютеры IBM 16 мин.
Роботакси Tesla буксуют: без водителей ездят всего лишь 25 машин 2 ч.
Рука руку моет: Tesla в прошлом году выручила $573 млн на сделках с другими компаниями Илона Маска 3 ч.
Meta купила стартап Assured Robot Intelligence, разрабатывающий ИИ для роботов 4 ч.
Apple сняла с производства 256-Гбайт версию Mac mini за $599 — теперь базовой стала версия на 512 Гбайт за $799 5 ч.
AnTuTu назвала самые мощные Android-смартфоны апреля — iQOO 15 Ultra выбился в лидеры 10 ч.
Google планирует начать продажу собственных ИИ-ускорителей TPU 12 ч.
Китайские учёные создали воздушно-железный проточный аккумулятор, который проработает 16 лет без деградации 13 ч.
Virgin Galactic показала строящийся космический корабль для туристов — запуск планируют на конец 2026 года 14 ч.