摘要：瑞典哥德堡大学的科研人员展示了一种制造全球最小微米级齿轮的技术。最令人惊讶的是，这些齿轮由激光光束驱动。这一切使得能够制造出仅需激光驱动的机械纳米级设备，这可能会改变生产、医疗等领域。

瑞典哥德堡大学的科研人员展示了一种制造全球最小微米级齿轮的技术。最令人惊讶的是，这些齿轮由激光光束驱动。这一切使得能够制造出仅需激光驱动的机械纳米级设备，这可能会改变生产、医疗等领域。

图片来源：哥德堡大学

齿轮无处不在——从钟表和汽车到机器人和风力涡轮机。三十多年来，研究人员一直试图制造更小的齿轮，以便为不同应用构建机械平台。但进展停滞在0.1毫米的尺度上，因为无法或极难为更小的齿轮创造电动驱动装置。哥德堡大学的研究人员克服了这一障碍，放弃了传统的电动驱动方式，转而利用激光束直接驱动机械装置。

在其研究中，科学家们表明，微型机械可以通过光学超材料驱动——这些超材料是具有特定图案的小型结构，能够捕捉并控制光在纳米层面的传播。通过在硅微芯片上使用传统光刻技术，他们制造了包含光学超材料的齿轮，齿轮直径为几十微米。通过将激光照射到超材料上，研究人员成功使齿轮旋转。旋转速度由激光辐射强度调节，而齿轮的旋转方向则通过改变光的偏振来控制。

“我们创造了一种齿轮传动装置，其中由光驱动的齿轮带动整个链条运动。齿轮还能将旋转运动转换为平动，执行周期性运动，并控制微型镜片来偏转光线，”发明者解释道。

将这类设备直接集成到芯片中，并通过光来控制它们，为科技开辟了全新的前景。如果这类纳米齿轮出现在芯片中，例如用于调节微通道中冷却水的流动，那么“处理器嘎吱作响的齿轮”这句话可能会焕发新的生机。由于激光束无需与设备保持持续接触且易于控制，该平台可以扩展到复杂的微系统。

科学家们梦想着能够制造出能够控制光、操控微小颗粒或集成到未来“芯片实验室”系统的微纳米机器。这个齿轮的大小仅为16-20微米，而人类体内的细胞就有这么大。医学领域正准备好需求这类解决方案。

“我们可以利用这些新型微型电机在人体内部作为泵，例如用于调节各种流体流动，或作为开启和关闭的阀门。”

来源：A7a369一点号