A hajszálnál is kisebb motort hoztak létre lézerrel

A Göteborgi Egyetem kutatói áttörték a mikroszkopikus méretű gépek határait: sikerült olyan, fény által hajtott fogaskerekeket gyártaniuk, amelyek átmérője alig 0,016 mm – ez kevesebb, mint egy átlagos hajszál vastagsága. Ezek a szilícium alapú, mikrochipre épített szerkezetek áttörést jelentenek a mikromotorok történetében.

Fény hajtotta mechanika

A korábbi próbálkozások megakadtak 0,1 mm körüli méretnél, mivel a hagyományos mechanikus meghajtások ilyen kicsi méretben már nem működnek. Most egy teljesen új megközelítéssel, optikai metamateriálokkal helyettesítették a mechanikus hajtásláncokat. A szilíciumra készített, speciális mintázatú fogaskerekek képesek elnyelni és irányítani a fényt nanoszinten. Ha egy lézersugárral megvilágítják, a kerekek forogni kezdenek: a fény intenzitása szabályozza a sebességet, a polarizáció változtatásával pedig akár az irányt is módosítani lehet.

A jövő gyártmányai: mikromotorok és okos chipek

A kutatók sikeresen létrehoztak olyan fogaskerék-rendszert, ahol egy, fény által mozgatott fogaskerék adja át a mozgást az egész láncnak. Ezek az apró szerkezetek képesek a forgómozgást egyenes mozgássá alakítani, periodikus működést végezni, vagy éppen mikroszkopikus tükröket mozgatni a fény irányításához. A közvetlen chip-integrációval és a kontaktus nélküli, jól szabályozható lézeres hajtással teljesen új távlatok nyílnak a mikrorobotika és a lab-on-a-chip (chipen lévő labor) fejlesztések előtt.

Orvosi forradalom a sejtek méretében

A legkisebb fogaskerekek akár 16-20 mikrométeresek is lehetnek – ez már az emberi sejt mérettartományában van. Az MI által vezérelt mikromotorok például a szervezeten belül pumpaként vagy szelepként működhetnek, szabályozva különféle áramlásokat és folyamatokat. Az új technológia így belátható időn belül az orvoslásban is áttörést hozhat.

2025, adrienne, www.sciencedaily.com alapján