Сегодня 02 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 🔥
Capcom всё-таки перенесла Onimusha: Way of the Sword — амбициозный самурайский боевик выйдет на три недели раньше 16 мин.
ФАС пригрозила Apple штрафом в 4 млрд рублей за дискриминацию российских поисковиков 12 ч.
Вышел Chrome 150 — в нём исправили почти 400 уязвимостей, включая 15 критических 12 ч.
«Это больше похоже на шутку»: Sony разочаровала подписчиков анонсом июльской подборки игр PS Plus 12 ч.
Разработчики Subnautica 2 всё-таки получат от Krafton заслуженные денежные бонусы, а старый новый гендиректор опять покидает студию 13 ч.
Samsung закроет свой мессенджер в пользу аналога Google в этом месяце 14 ч.
Издатель Warhammer 40,000: Battlesector спас Warhammer Blood Bowl от неплатёжеспособной Nacon 15 ч.
Австрия призвала Евросоюз привлечь Anthropic на свою территорию после введённых США ограничений на передовые ИИ-модели 15 ч.
«Дело было не в деньгах»: бывший босс PlayStation объяснил, зачем Sony начала выпускать свои эксклюзивы на ПК 16 ч.
Google радикально усложнила разблокировку смартфонов на Android 17 16 ч.
В следующем году Apple обновит линейку планшетов iPad Pro и представит новый MacBook Pro начального уровня 2 ч.
Илону Маску пришлось в очередной раз опровергать наличие у него намерений выпустить смартфон 4 ч.
На Тайване арестовали трёх человек в рамках расследования контрабанды ИИ-серверов Supermicro в Китай 9 ч.
Новая статья: Обзор блока питания Chieftec Stealth (SPX-1000-FC) 9 ч.
Microsoft научит Xbox превращать диски с играми в цифровые лицензии 10 ч.
GeForce RTX 5090D стала первой видеокартой Blackwell, чей GPU покорил 4 ГГц 12 ч.
В Тайване арестованы сотрудники Supermicro по делу о контрабанде чипов Nvidia в Китай 14 ч.
Meta задумала стать облачным провайдером и продавать доступ к своим ИИ-суперкомпьютерам, как AWS и Google Cloud 14 ч.
Acer представила 27-дюймовый геймерский монитор Nitro XV273U F5 с разгоном до 1000 Гц за $700 14 ч.
Сайты OnePlus стали рекламировать смартфоны Oppo вместо своих новинок 15 ч.