پژوهشگران دانشگاه گوتنبرگ موفق شدند چرخ‌دنده‌هایی در ابعاد میکرومتری بسازند که تنها با نور لیزر حرکت می‌کنند. این دستاورد می‌تواند پایه‌گذار کوچک‌ترین موتورهای تاریخ باشد، موتورهایی هم‌اندازه یک سلول انسانی که روزی در پزشکی، آزمایشگاه‌های نسل بعد و حتی کنترل نور و ذرات ریز کاربرد داشته باشند.
چرخ‌دنده‌ها تقریباً در همه‌جا حضور دارند؛ از ساعت و خودرو گرفته تا ربات‌ها و توربین‌های بادی که چند ده متر ارتفاع دارند. طی 30 سال گذشته دانشمندان در تلاش بوده‌اند نمونه‌های کوچکتری از این چرخ‌دنده‌ها را برای ساخت موتورهای میکروسکوپی طراحی کنند. اما پیشرفت این حوزه تا حدود 0.1 میلی‌متر متوقف شد، چرا که ساخت قطعات انتقال‌دهنده نیرو در ابعاد کوچکتر امکان‌پذیر نبود یا صرفه اقتصادی نداشت.
اما تیم دانشگاه گوتنبرگ این سد را شکست. آن‌ها به جای تکیه بر مکانیزم‌های مکانیکی سنتی به سراغ لیزر رفتند تا مستقیماً چرخ‌دنده‌ها را به حرکت درآورند. در این پژوهش‌ها، نشان داده شده که ماشین‌های میکروسکوپی را می‌توان با کمک متاموادهای نوری به حرکت درآورد؛ یعنی ساختارهای ریز و الگو‌دار که توانایی جذب و کنترل نور را در مقیاس نانو دارند.
این چرخ‌دنده‌ها با استفاده از لیتوگرافی سنتی و از جنس سیلیکون مستقیماً روی تراشه ساخته شدند و قطر آن‌ها تنها چند ده میکرومتر است.
در همین رابطه بخوانید:
- دانشمندان یک لیزر اتمی ساخته‌اند که تا ابد کار می‌کند
به گزارش Sciencedaily، وقتی لیزر به سطح متامواد تابانده می‌شود، چرخ‌دنده شروع به چرخیدن می‌کند. شدت پرتوی نور، سرعت چرخش را کنترل می‌کند و حتی با تغییر پلاریزاسیون لیزر می‌توان جهت حرکت را هم تغییر داد. این یعنی محققان حالا یک قدم تا ساخت موتورهای میکروسکوپی فاصله دارند.
توانایی ادغام چنین ماشین‌هایی روی یک تراشه و به حرکت درآوردن آن‌ها فقط با نور، درهای تازه‌ای را باز می‌کند. پژوهشگران مدعی‌اند که لیزر نیازی به تماس فیزیکی ندارد و کنترل آن ساده است، بنابر این می‌توان این فناوری را به راحتی به سیستم‌های میکروسکوپی پیچیده‌تر توسعه داد.
نظر شما در رابطه با این دستاورد چیست؟ آیا به زودی شاهد جهش فناوری خواهیم بود؟
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت