Des micro-engrenages alimentés par la lumière pourraient révolutionner la médecine - Photo : Gan Wang
Des chercheurs de l'université de Göteborg (Suède) ont réussi à créer des engrenages microscopiques actionnés par un laser. Cette avancée ouvre la voie à la conception de moteurs plus petits que jamais, suffisamment petits pour tenir dans un cheveu et même fonctionner à l'échelle d'une cellule humaine.
Dans un article publié dans Science News , l'équipe a déclaré avoir conçu des engrenages d'un diamètre de seulement 0,016 mm, plus petits que le diamètre moyen d'un cheveu humain.
Auparavant, la miniaturisation des engrenages était limitée à 0,1 mm, car il était impossible de fabriquer des mécanismes d'entraînement suffisamment petits pour fonctionner. Cependant, des chercheurs de Göteborg ont franchi cet obstacle en remplaçant les mécanismes d'entraînement traditionnels par… la lumière laser.
Les engrenages sont en silicium, imprimés directement sur la puce par photolithographie, puis recouverts d'une couche de métamatériaux optiques, des nanostructures capables de capter et de contrôler la lumière. Lorsqu'un laser les éclaire, les engrenages se mettent à tourner. L'intensité lumineuse détermine la vitesse de rotation, tandis que la polarisation du laser permet d'en ajuster le sens.
Cela signifie que les chercheurs se rapprochent de la création de « micro-moteurs » fonctionnant à la lumière.
« Nous avons mis au point un système de transmission dans lequel des engrenages alimentés par la lumière peuvent entraîner une chaîne d'engrenages. Ils peuvent également convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation, créer un mouvement périodique ou contrôler des micromiroirs pour courber la lumière », a déclaré le Dr Gan Wang, auteur principal de l'étude.
L'avantage de cette méthode, expliquait-il, est qu'elle permet d'intégrer directement des machines miniatures sur la puce et de les contrôler par la lumière, sans contact physique. Cela facilite le passage à des systèmes micromécaniques plus complexes.
« Il s’agit d’une approche totalement inédite de la mécanique à l’échelle microscopique. En remplaçant les articulations volumineuses par de la lumière, nous avons franchi la barrière de la taille », a-t-il souligné.
Comme ces engrenages peuvent atteindre une taille de seulement 16 à 20 micromètres, soit la taille de nombreuses cellules humaines, le potentiel d'applications médicales devient immense. Gan Wang imagine ces moteurs de lumière fonctionnant comme de minuscules pompes dans le corps, contribuant à réguler les microflux, ou encore comme des valves microscopiques capables de s'ouvrir et de se fermer avec précision.
Outre le domaine médical, cette technologie peut également être appliquée aux systèmes de « laboratoire sur puce », permettant de contrôler la lumière, de manipuler des particules microscopiques ou de développer des dispositifs optiques de nouvelle génération.
Source : https://tuoitre.vn/phat-minh-banh-rang-nho-hon-soi-toc-chay-bang-anh-sang-20250921235938555.htm
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