Сегодня 09 февраля 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 🔥
ChatGPT начнёт массово показывать рекламу уже на этой неделе — а пока Альтман похвалился активным ростом аудитории 5 мин.
«Жёсткое, но единственно правильное решение»: после критики фанатов авторы «Зайчика» объявили о полной переработке игры 16 мин.
Google спрятала тексты песен в YouTube Music от бесплатных пользователей 23 мин.
Sony подтвердила самый масштабный выпуск State of Play в истории — больше 60 минут анонсов от студий по всему миру 2 ч.
В январе «VK Видео» стал самым популярным видеосервисом в России — через полтора года после замедления YouTube 3 ч.
ЕС готов вмешаться в ИИ-политику Meta и заставить открыть WhatsApp для ChatGPT и других конкурентов 3 ч.
Вдохновлённую Warhammer 40,000 стратегию Void War вернули в Steam после жалобы Games Workshop — проблема была в наплечниках 5 ч.
«Поражает и ужасает одновременно»: моддеры восстановили вырезанную концовку дополнения Hearts of Stone к The Witcher 3: Wild Hunt 6 ч.
Создатель Rayman раскрыл подробности неанонсированного ремейка классической Rayman 8 ч.
Мексиканский PS Store уточнил, когда выйдет амбициозный боевик Marvel’s Wolverine от создателей Marvel’s Spider-Man 9 ч.
Google собралась одолжить $15 млрд на строительство дата-центров для ненасытного ИИ 4 мин.
Intel тихо похоронила идею активации функций процессоров за доплату 2 ч.
Какие ваши доказательства: Nvidia отринула обвинения в обучении ИИ на пиратских книгах 2 ч.
Nokia и Ericsson вытеснили с китайского рынка — не за горами «раскол» 6G на западный и китайский варианты 3 ч.
Xbox нового поколения будет работать на Windows — подробности о самом рискованном проекте Microsoft 3 ч.
OpenYard выпустила российский двухсокетный сервер RS202A на базе AMD EPYC Turin 5 ч.
Геопатриация для изоляции: расходы на суверенные IaaS-сервисы в 2026 году превысят $80 млрд 5 ч.
«Ядерный» суперкомпьютер Teton производительностью 20,8 Пфлопс полагается только на AMD EPYC Turin 6 ч.
AyaNeo представила портативную консоль Next 2, с которой могут не пустить в самолёт — а ещё она весит 1,4 кг и стоит до $4299 6 ч.
ASUS IoT представила защищённый индустриальный компьютер PE1000U на базе Intel Arrow Lake 7 ч.