Göteborq Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriSağdan üçüncü dişli lazer işığına reaksiya verən və dişlinin hərəkətini təmin edən optik metamateriala malikdir. Bütün dişlilər birbaşa çip üzərində silisiumdan hazırlanır. Hər dişlinin diametri təxminən 0,016 mm-dir. Kredit: Gan Wang

Göteborq Universitetinin tədqiqatçıları mikrometr şkalasında yüngül enerjili dişlilər hazırlayıblar. Bu, bir saç telinin içərisinə sığdıra bilən tarixdəki ən kiçik çipli mühərriklərə yol açır. Tədqiqat Nature Communications jurnalında dərc olunub .

Ötürücülər hər yerdə var – saatlardan və avtomobillərdən robotlara və külək turbinlərinə qədər. 30 ildən artıqdır ki, tədqiqatçılar mikromühərriklər yaratmaq üçün daha da kiçik dişlilər yaratmağa çalışırlar. Lakin irəliləyiş 0,1 millimetrdə dayandı, çünki onların hərəkətini daha kiçik etmək üçün lazım olan sürücü qatarlarını qurmaq mümkün deyildi.

Göteborq Universitetinin tədqiqatçıları, digərləri arasında, ənənəvi mexaniki ötürücü qatarlardan imtina edərək və bunun əvəzinə dişliləri birbaşa hərəkətə gətirmək üçün lazer işığından istifadə etməklə bu maneəni aşdılar .

İşıqla işləyən dişlilər

Tədqiqatçılar yeni araşdırmalarında göstərirlər ki, mikroskopik maşınlar optik metamateriallar – nanomiqyasda işığı tuta və idarə edə bilən kiçik, naxışlı strukturlar tərəfindən idarə oluna bilər.

Ənənəvi litoqrafiyadan istifadə edərək, optik metamateriala malik dişli çarxlar silikonla birbaşa mikroçipdə istehsal olunur, dişlinin diametri bir neçə on mikrometrdir. Tədqiqatçılar metamateriala lazer şüası vurmaqla dişli çarxı döndərə bilərlər. Lazer işığının intensivliyi sürəti idarə edir, həmçinin işığın polarizasiyasını dəyişdirərək dişli çarxın istiqamətini dəyişmək də mümkündür.

Beləliklə, tədqiqatçılar mikromotorlar yaratmağa yaxındırlar.Oyna

00:00

00:32SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Oyna^{88,5 µW µm −2} , dairəvi qütbləşmiş 1064 nm lazerin işığı altında motor metagearları ilə idarə olunan mikroskopik dayaq və pinion maşınının skan edilən elektron mikroskop şəkli (üst panel) və müvafiq parlaq sahə videosu (alt panel). Maşının hərəkət istiqaməti işıq polarizasiyası ilə dəyişdirilə bilər. Video real vaxt rejimində oynanılır. Kredit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62869-6

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758269534&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-powered-gears-strand-hair.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758269534046&bpp=2&bdt=288&idt=68&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758269456%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758269456%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758269456%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6622265867757&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2075&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094719%2C31094370%2C95370627%2C95370775%2C95371811%2C95371815%2C31094740%2C95371231&oid=2&pvsid=2378438375929755&tmod=726435822&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=6&uci=a!6&btvi=1&fsb=1&dtd=166

Yeni düşüncə tərzi

Araşdırmanın ilk müəllifi, Göteborq Universitetinin yumşaq maddələr fizikası üzrə tədqiqatçısı Qan Vanq deyir: “Biz işıqla idarə olunan dişlinin bütün zənciri hərəkətə gətirdiyi bir dişli qatarı qurmuşuq. Ötürücülər həmçinin fırlanmağı xətti hərəkətə çevirə, dövri hərəkətlər yerinə yetirə və işığı yayındırmaq üçün mikroskopik güzgülərə nəzarət edə bilir”.

Belə maşınları birbaşa çipə inteqrasiya etmək və onları işıqla idarə etmək imkanı tamamilə yeni imkanlar açır. Lazer işığı maşınla sabit təmas tələb etmədiyindən və idarə etmək asan olduğundan, mikromotor mürəkkəb mikrosistemlərə qədər genişləndirilə bilər.

“Bu, mikromiqyasda mexanika haqqında yeni düşüncə tərzidir. Böyük ölçülü muftaları işıqla əvəz etməklə, nəhayət, ölçü maneəsini dəf edə bilərik”, – Qan Vanq deyir.İşığa reaksiya verən metastrukturlu mikro miqyaslı dişli. Kredit: Gan Wang

Hüceyrə ölçüsü

Bu irəliləyişlərlə tədqiqatçılar işığı idarə edə bilən, kiçik hissəcikləri manipulyasiya edə bilən və ya gələcək çip üzərində laboratoriya sistemlərinə inteqrasiya oluna bilən mikro və nanomaşınları təsəvvür etməyə başlayırlar.

Ötürücü təkər 16-20 mikrometrə qədər kiçik ola bilər və bu ölçüdə insan hüceyrələri var. Gan Wang hesab edir ki, tibb əlçatan bir sahədir.

“Biz yeni mikromotorları insan orqanizmində nasos kimi istifadə edə bilərik, məsələn, müxtəlif axınları tənzimləmək üçün. Mən onların açılıb bağlanan klapan kimi necə fəaliyyət göstərdiyinə də baxıram.”

Daha çox məlumat: Gan Wang et al, Microscopic geared metamachines, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62869-6

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Göteborq Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir 

Daha çox araşdırın

Nanoölçülü maşınlar işığı işə çevirir