Phát triển động cơ nhỏ nhất trên chip có thể vừa trong sợi tóc

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Gothenburg đã phát triển động cơ nhỏ nhất trên chip cho đến nay, với các bánh răng nhỏ đến mức có thể vừa trong một sợi tóc người. Những bánh răng vi mô này, có đường kính khoảng 0,016 milimét, đã vượt qua rào cản kích thước lâu đời trong công nghệ micromachine bằng cách sử dụng chuyển động được điều khiển bằng ánh sáng thay vì các hệ thống truyền động cơ học truyền thống. Sáng kiến này dựa trên các bánh răng silicon được tích hợp vật liệu quang học biến đổi (optical metamaterials) phản ứng với ánh sáng laser, cho phép kiểm soát chính xác và không tiếp xúc về tốc độ và hướng quay của bánh răng thông qua việc điều chỉnh cường độ và phân cực của tia laser. Phương pháp này loại bỏ nhu cầu sử dụng các khớp nối cơ học cồng kềnh, cho phép hệ thống bánh răng vi mô trên chip có khả năng mở rộng cao và tích hợp tốt. Các động cơ vi mô được điều khiển bằng ánh sáng này có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như y học và nghiên cứu khoa học, nơi chúng có thể được sử dụng để thao tác các hạt vi mô, kiểm soát ánh sáng hoặc hoạt động như các máy bơm và van bên trong cơ thể người. Ví dụ, những cỗ máy nhỏ bé này — có kích thước tương đương với tế bào người — có thể điều chỉnh dòng chảy chất lỏng hoặc thực hiện các chức năng cơ học chính xác trong các thiết bị lab-on-a-chip.