Сегодня 21 марта 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 🔥
Реклама в ChatGPT забуксовала: крупные агентства вложили сотни тысяч, но аудитории не хватает 3 ч.
«Google Переводчик» научит пользователей правильному произношению с помощью ИИ 6 ч.
На PlayStation появится ИИ-генератор кадров, как у Radeon — но не в ближайшее время 7 ч.
Чиновников обяжут пользоваться мессенджером Max 8 ч.
Пентагон принял боевую ИИ-систему Palantir Maven в качестве основной для армии США 8 ч.
Microsoft представила MAI-Image-2 — ИИ-генератор изображений, который оказался неожиданно хорош в фотореализме и инфографике 8 ч.
Меньше ИИ, больше надёжности: Microsoft рассказала, как будет возвращать утраченное доверие к Windows 11 8 ч.
Суд признал, что «глупые твиты» Илона Маска перед покупкой Twitter привели к убыткам инвесторов 14 ч.
Панель задач Windows 11 всё же станет перемещаемой — как в Windows 10 18 ч.
Microsoft анонсировала самое долгожданное обновление Windows — пользователям дадут контроль над обновлениями 18 ч.
Скандал с контрабандой обрушил акции Supermicro на 33 % — компания запустила реорганизацию 2 ч.
AMD «забыла» представить Ryzen 9 9950X3D2 с двойным 3D V-Cache на этой неделе, показал пресс-релиз ASRock 3 ч.
«Ты получаешь лучшее из обоих миров»: Apple объяснила, почему в процессорах M5 стало три типа ядер 3 ч.
Провайдеры домашнего интернета в Москве готовятся к внедрению «белых списков» — Минцифры это опровергло 5 ч.
«Лунная гонка» продолжается: у Сатурна нашли ещё 11 спутников, а у Юпитера — четыре 6 ч.
Запрыгнуть в последний вагон: Европа арендует Crew Dragon, чтобы слетать на МКС до её закрытия 6 ч.
ИТ-холдинг Т1: только 9 % организаций в России обеспечены вычислительной инфраструктурой для ИИ 6 ч.
Alibaba сообщила об отгрузке 470 тысяч чипов, признав, что они пока уступают решениям NVIDIA и AMD 7 ч.
От чистки ковров к СЖО: Ecolab планирует купить CoolIT почти за $5 млрд 7 ч.
Intel внезапно выпустила мобильный 14-ядерный процессор Core i7-13645HX поколения Raptor Lake 7 ч.