Ученые разработали шестеренки микрометрового масштаба: зачем они нужны

Оптические метаматериалы позволяют управлять шестеренками без физического контакта, открывая новые возможности в области микроустройств.

Ученые из Гетеборгского университета разработали уникальные шестеренки размером менее толщины волоска. Они работают исключительно на энергии света. Их изобретение обещает стать основой для производства самых миниатюрных двигателей, встраиваемых прямо внутрь компьютерных микросхем, пишет ScienceDaily.

От часов и машин до роботов и ветрогенераторов — шестеренки присутствуют практически везде. Уже три десятилетия ученые пытаются сделать их еще меньше, чтобы разработать микродвигатели. Существующий технологический уровень остановился на отметке 0,1 мм, так как было сложно придумать подходящие приводы для дальнейшего уменьшения размеров.

Шведские ученые смогли решить проблему, перейдя от привычных механических решений к воздействию лазерного света, который напрямую заставляет шестеренки двигаться. Они использовали специально разработанные оптические метаматериалы, обладающие способностью захватывать и направлять свет на наноуровне. Для изготовления крошечных шестеренок применяется стандартная фотолитография, позволяющая формировать структуры диаметром лишь десятки микрон. Облученные лазерным пучком, эти миниатюрные элементы начинают вращаться. Чем интенсивнее свет, тем быстрее крутится механизм, а изменение направления вращения достигается простой сменой поляризации излучения.