Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики создали вращающиеся от света микрошестеренки
Ученые покрыли поверхность кремниевой шестеренки метаструктурой. Это позволило управлять ее вращением с помощью лазера.
Зубчатые колеса, шестерни, используются повсюду — в часах, автомобилях, на гидроэлектростанциях, в детских игрушках. Эта деталь необходима для передачи крутящего момента между деталями механизмов.
Исследователи и инженеры постоянно стараются сделать шестерни все меньше, чтобы сконструировать с их помощью микродвигатели. Прогресс остановился на отметке 0,1 миллиметра, поскольку создать необходимые приводные механизмы меньшего размера оказалось невозможно.
Международная группа ученых преодолела этот барьер, отказавшись от традиционных механических приводов. Они придумали, как использовать лазер для приведения шестерен в движение. Для этого пришлось создать метаструктуру на поверхности зубчатого колеса. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Оптические метаматериалы часто выглядят как поверхности с созданными на них регулярными структурами. Такие поверхности улавливают и контролируют свет в наномасштабе. За счет тщательно рассчитанных резонансов в метаструктуре ученые могут точно контролировать оптические процессы. На основе метаструктур разрабатывают «плащи-невидимки» для разных диапазонов излучения.
В новой работе ученые изготовили шестеренки на чипе с помощью литографии. Диаметр каждой детали — десятки микрометров. На поверхности некоторых они также сформировали метаструктуры.
Исследователи заставили зубчатое колесо вращаться, направляя на него луч лазера. Интенсивность лазерного света регулировала скорость вращения, а поляризация — направление вращения. Ученые заменили громоздкие механические соединения светом.
«Мы создали зубчатую передачу, в которой шестерня, приводимая в движение светом, приводит в движение всю цепь. Шестерни также могут преобразовывать вращательное движение в линейное, выполнять периодические движения и управлять микроскопическими зеркалами для отклонения света», — уточнил первый автор исследования Гань Ван (Gan Wang).
Ученые рассказали, что возможность интегрировать такие детали непосредственно в чип и управлять ими с помощью света открыла совершенно новые перспективы. Использование лазера не требует фиксированного контакта с механизмом и позволяет масштабировать идею до сложных движущихся микросистем.
Диаметр шестерни сопоставим с размером некоторых человеческих клеток, поэтому медицина — одна из областей, где новая разработка имеет перспективы применения.
Telegram 
Дзен 
VK Биологи использовали данные отлова змей за 22 года, чтобы объяснить появление редких ядовитых рептилий в засушливых и нетипичных для них районах штата Гоа. Анализ показал, что королевские кобры Западных Гат используют железнодорожную сеть как скоростной коридор для расселения, случайно путешествуя в товарных вагонах из родных лесов к побережью.
Яркий надувной тюбинг, в народе прозванный «ватрушкой», стал символом зимнего отдыха. Он кажется удобным, мягким и потому — безопасным. Это ощущение обманчиво и ежегодно приводит к тысячам серьезных травм. В чем же кроется фундаментальная опасность этого популярного развлечения? На этот вопрос для нашего издания ответил Олег Рубан, кандидат технических наук, доцент кафедры физики РТУ МИРЭА, объяснив, почему законы физики превращают безобидный на вид тюбинг в неуправляемый снаряд.
Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» первой «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.
Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии