Сегодня 22 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 🔥
«Горькое разочарование»: амбициозная пошаговая тактика Warhammer 40,000: Mechanicus 2 стартовала в Steam со «смешанными» отзывами 32 мин.
Ролевой шутер Witchfire от экс-разработчиков Painkiller и Bulletstorm скоро получит перевод на русский — подробности The Revelations Update 3 ч.
«Болотный лагерь выглядит великолепно»: 20 минут нового геймплея ремейка «Готики» впечатлили фанатов оригинальной игры 4 ч.
Cisco выяснила, почему безупречные на первый взгляд отчёты ИИ о киберинцидентах нельзя принимать на веру 4 ч.
Заряженное ностальгией и ужасами приключение Midnight Souls отправит искать любовь и бороться со стариками 5 ч.
Google назвала лучшие ИИ-модели для разработки Android-приложений — Gemini проиграл GPT 5 ч.
Сегодня исполнилось 16 лет первой покупке за биткоины — две пиццы теперь стоили бы $770 млн 8 ч.
Microsoft разрешит убирать раздражающую кнопку ИИ-помощника Copilot в Word, Excel и PowerPoint 9 ч.
Новый большой патч для Crimson Desert добавил детёнышей виверн и позволил Клиффу использовать дробовик 9 ч.
Meta переизобрела Reddit — приложение Forum объединит группы Facebook и ИИ-поиск ответов 9 ч.
Huawei придумала, как выпускать SSD на 122 Тбайт без передовой флеш-памяти 2 ч.
Создан материал для «неисчерпаемой фляги» — он сам добывает воду из воздуха, пока светит Солнце 2 ч.
Huawei выпустила 122-Тбайт SSD с фирменной технологией DoB 2 ч.
Tesla отзывает тысячи электромобилей Model Y из-за вероятного отсутствия одной наклейки 4 ч.
Realme представила смарт-часы Watch S5 с 1,43-дюймовым AMOLED и автономностью до 20 дней за $80 5 ч.
Bosch поможет стартапу Humanoid выпускать человекоподобных роботов на ногах и колёсах 6 ч.
Creative представила звуковую карту Sound Blaster AE-X с поддержкой 32-битного звука на 384 кГц 6 ч.
Sparkle выпустила тонкую видеокарту Arc Pro B50 Blower с «турбиной» для рабочих станций 6 ч.
Microsoft потеряла директора по маркетингу, который проработал в компании 35 лет 6 ч.
Hobot выпустила робота-мойщика окон Hobot SP10 с подвижными скребками для кристально чистого результата 7 ч.