Penciptaan gear yang lebih kecil daripada rambut, dikuasakan oleh cahaya

Para saintis Sweden telah mencipta gear kecil yang dikuasakan oleh cahaya laser, sangat kecil ia boleh muat di dalam rambut manusia.

Gear mikro berkuasa ringan boleh merevolusikan perubatan - Foto: Gan Wang

Penyelidik di Universiti Gothenburg (Sweden) telah berjaya mencipta gear mikroskopik yang dikuasakan oleh cahaya laser. Pencapaian ini membuka kemungkinan untuk mencipta motor terkecil yang pernah ada, cukup kecil untuk dimuatkan dalam sehelai rambut dan juga beroperasi pada skala sel manusia.

Dalam penerbitan dalam Berita Sains , pasukan itu berkata mereka mereka bentuk gear yang hanya berdiameter 0.016 mm, lebih kecil daripada diameter purata rambut manusia.

Sebelum ini, pengecilan gear dihadkan kepada saiz 0.1 mm kerana adalah mustahil untuk membuat pemacu mekanikal cukup kecil untuk beroperasi. Walau bagaimanapun, penyelidik Gothenburg telah memecahkan halangan ini dengan menggantikan pemacu tradisional dengan… cahaya laser.

Gear diperbuat daripada silikon, dicetak terus ke mikrocip menggunakan teknologi fotolitografi, kemudian disalut dengan lapisan "bahan metamaterial optik", struktur nano yang boleh menangkap dan mengawal cahaya. Apabila laser dipancarkan pada mereka, gear mula berputar. Keamatan cahaya menentukan kelajuan, sementara menukar polarisasi laser membolehkan arah putaran diselaraskan.

Ini bermakna penyelidik semakin hampir untuk mencipta "enjin mikro" yang berjalan pada cahaya.

"Kami telah membina sistem penghantaran di mana gear berkuasa ringan boleh memacu rantaian gear. Mereka juga boleh menukar gerakan putaran kepada gerakan translasi, mencipta gerakan berkala, atau mengawal cermin mikro untuk membengkokkan cahaya," kata Dr Gan Wang, pengarang utama kajian itu.

Kelebihan kaedah ini, katanya, adalah mungkin untuk mengintegrasikan mesin kecil secara langsung ke cip dan mengawalnya hanya menggunakan cahaya, tanpa sentuhan fizikal. Itu menjadikannya mudah untuk meningkatkan kepada sistem mikromekanikal yang lebih kompleks.

"Ini adalah cara berfikir yang benar-benar baharu tentang mekanik pada skala mikroskopik. Dengan menggantikan sendi besar dengan cahaya, kami telah mengatasi halangan saiz," tegasnya.

Memandangkan gear boleh sekecil 16-20 mikrometer, yang merupakan saiz banyak sel manusia, potensi untuk aplikasi perubatan menjadi sangat terbuka. Gan Wang membayangkan enjin ringan ini bertindak sebagai pam kecil dalam badan, membantu mengawal aliran mikro, atau menjadi injap mikroskopik yang mampu membuka dan menutup dengan tepat.

Selain perubatan, teknologi ini juga boleh digunakan dalam sistem "lab-on-a-chip", mengawal cahaya, memanipulasi zarah mikroskopik atau membangunkan peranti optik generasi baharu.

Kembali ke topik

MINH HAI

Sumber: https://tuoitre.vn/phat-minh-banh-rang-nho-hon-soi-toc-chay-bang-anh-sang-20250921235938555.htm