Gothenburg Üniversitesindeki araştırmacılar, mikrometre ölçeğinde ışıkla çalışan dişliler üretti.
Dişliler; saatlerden arabalara, robotlardan rüzgar türbinlerine kadar birçok alanda kullanılıyor. Araştırmacılar 30 yılı aşkın süredir mikro motorlar inşa edebilmek için giderek daha küçük dişliler üretmeye çalışıyordu. Ancak hareket ettirmek için gereken tahrik sistemleri daha küçük ölçeklerde üretilemediğinden, 0.1 milimetre seviyesinde tıkanıp kalmışlardı.
Yeni çalışmada ekip bu engeli, geleneksel mekanik tahrik sistemlerinden vazgeçip onun yerine dişlileri doğrudan hareket ettirmek için lazer ışığı kullanarak aştı. Araştırmacılar, mikroskobik makinelerin, nanometre ölçeğinde ışığı yakalayıp kontrol edebilen küçük, desenli yapılar olan optik metamalzemeler ile çalıştırılabileceğini gösterdi.
Geleneksel litografi yöntemi kullanılarak, bir optik metamalzeme içeren dişliler, silikon üzerine doğrudan bir mikroçipin üstüne üretiliyor. Bu dişlinin çapı birkaç on mikrometre kadar.
Metamalzeme üzerine bir lazer ışığı tutularak dişlinin dönmesi sağlanıyor. Lazer ışığının şiddeti dönme hızını kontrol ediyor, ayrıca ışığın polarizasyonunu (kutuplaşma yönü) değiştirerek dişlinin dönüş yönünü değiştirmeyi mümkün kılıyor.
Buluş, araştırmacıları mikromotor geliştirmelerine oldukça yaklaştırıyor. Işığı kontrol edebilen, küçük parçacıkları manipüle edebilen veya geleceğin “çip üstü laboratuvar” sistemlerine entegre edilebilen mikro ve nano makineler geliştirilebilir.
Bir dişli çark, insan vücudundaki hücreler kadar, yani 16-20 mikrometre kadar, küçük olabiliyor. Yani dişliler, tıp alanında da kullanılabilir.
Makale, 20 Ağustos’ta Nature Communications dergisinde yayımlandı.
