Сегодня 21 сентября 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».

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Яндекс» выпустил открытую ИИ-модель Alice AI Foundation LLM, которая обходит более крупные нейросети 5 мин.
Хуанг набрал вес в Белом доме — глава Nvidia фактически стал главным советником Трампа по ИИ 3 ч.
Неогранённый алмаз: критики вынесли вердикт Silent Hill: Townfall 3 ч.
Google хочет поменьше пускать людей в настоящий интернет — в Discover тестируются ИИ-сводки вместо переходов на сайты 3 ч.
«Не хотел повторения истории с P.T.»: Кодзима рассказал, как спасал Physint после разрыва с PlayStation 4 ч.
Кооперативный шутер про нашествие грибов Mycopunk скоро вырвется из раннего доступа Steam — трейлер и дата выхода 1.0 6 ч.
Xiaomi 18 Fold оказался золотым в ремонте — замена материнской платы обойдётся в почти 40 % цены смартфона 23 ч.
Президент США объявил о создании «Сил ИИ» — их возглавит «царь ИИ»  20-09 14:28
Популярные чат-боты в большинстве случаев дают вредные советы в сфере финансов 20-09 06:39
Новая статья: The Blood of Dawnwalker — начало чего-то выдающегося. Рецензия 20-09 00:08
LG представила первый в мире 24,5-дюймовый OLED-дисплей с частотой обновления 720 Гц 41 мин.
Huawei представила архитектуру UnifiedBus для повышения производительности ИИ-кластеров 2 ч.
EXA построит Meridian — 500-Тбит/с трансатлантический интернет-кабель между США и Великобританией 3 ч.
Маск взялся за старое: Tesla снова просит $50 000 за резервирование нового Roadster, анонсированного 9 лет назад 3 ч.
Протесты местных жителей затормозили строительство половины новых ЦОД в США во втором квартале 5 ч.
Гендир Acer рассказал, когда цены на ПК перестанут расти и начнут снижаться 6 ч.
Дебютировал смартфон Realme 16 Pro Harry Potter Edition, который меняет дизайн на солнце 6 ч.
В «Газпроме» сочли выработанные месторождения в ЯНАО перспективными для строительства ЦОД 6 ч.
224 vCPU и почти 6 Тбайт RAM: Google объявила об общедоступности инстансов M4N 7 ч.
Huawei разработала модуль NPO с пропускной способностью до 7,2 Тбит/с 7 ч.