Сегодня 05 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 🔥
Сумбурный платформер Dark Scrolls от создателей Gato Roboto и Gunbrella не заставит себя долго ждать — дата выхода и новый геймплей 23 мин.
Прочувствуй Kingdom Come: Deliverance 2 по-новому: Warhorse выпустила духи с запахом Индржиха 3 ч.
Anthropic представила ИИ-агентов для решения финансовых задач и работы с отчётностью 4 ч.
Классическую Diablo едва не загубила налоговая — как Blizzard спасла легендарную экшен-RPG 4 ч.
«Яндекс» потратит до 50 млрд рублей на выкуп акций — ради мотивации сотрудников 5 ч.
ИИ-бот Claude удалось «разговорить» до вредоносного кода и рецептов взрывчатки — хотя напрямую о них даже не спрашивали 6 ч.
Microsoft, xAI и Google согласились отдавать ИИ-модели властям США на проверку безопасности 7 ч.
Google повысила вознаграждение за обнаружение эксплойтов в Android до $1,5 млн 7 ч.
Google внедрит «аналог блокчейна» для проверки подлинности приложений и модулей Android 7 ч.
Суд в Москве оштрафовал Telegram на 7 млн, а Google — на 15,2 млн рублей 7 ч.
Micron выпустила первый SSD ёмкостью 245 Тбайт — Micron 6600 ION для центров обработки данных 43 мин.
В Китае установили крупнейший в мире плавучий морской ветряк — с ротором площадью в семь футбольных полей 51 мин.
Актёр засветил грядущие наушники Sony WH-1000XX — премиальная модель обойдётся в $649 3 ч.
PlayStation 5 с Linux показала почти нативную производительность в играх из Steam 4 ч.
Bose представила линейку домашней акустики Lifestyle Ultra Collection — от $299 за колонку до $1099 за саундбар 5 ч.
Глава Nvidia: Китай не должен получать передовые ИИ-чипы Blackwell и Rubin — всё лучшее должно быть у США 6 ч.
По бумагам всё чисто: Малайзия стремительно становится хабом ИИ ЦОД, благодаря доступности чипов NVIDIA и лояльности к клиентам из Китая 6 ч.
Adata выпустила память с «бесконечным зеркалом» — XPG Novakey RGB DDR5 объёмом до 32 Гбайт и скоростью до 6400 МТ/с 7 ч.
Анонсирован смартфон Honor Play 80 Plus с батареей на 7500 мА·ч и Snapdragon 4 Gen 4 по цене от $249 7 ч.
Be quiet! выпустила кулеры Dark Rock 6 и Dark Rock Pro 6 весом больше килограмма для процессоров с TDP до 300 Вт 7 ч.