"머리카락 한 올 속에" 들어갈 만큼 작은 '온칩 모터' Scientists create light-powered smallest motors that fit inside a strand of hair

Scientists create light-powered smallest motors that fit inside a strand of hair

Surprisingly, this tiny motor is so small that it can fit “inside a strand of hair.”

Researchers at the University of Gothenburg have announced an interesting invention: the “smallest on-chip motor in history.”

Surprisingly, this tiny motor is so small that it can fit “inside a strand of hair.”

The incredibly small motors use light-powered gears to overcome a decades-long barrier in micromachine development.

예테보리 대학의 연구원들은 흥미로운 발명품을 발표했습니다.

바로 "역사상 가장 작은 온칩 모터"입니다.

비접촉식 제어 방식

모터와 물리적 연결이 필요 없어 확장성 매우 뛰어나

놀랍게도 이 작은 모터는 "머리카락 한 올 속에" 들어갈 만큼 작습니다.

놀라울 정도로 작은 모터는 빛으로 구동되는 기어를 사용하여 수십 년간 이어져 온 마이크로머신 개발의 장벽을 극복합니다.

기어는 시계, 자동차, 로봇, 심지어 풍력 터빈까지 다양한 기술에 필수적인 요소입니다. 기계가 점점 더 소형화됨에 따라 엔지니어들은 차세대 기어를 개발하기 위해 노력해 왔습니다.

30년 넘게 초소형 엔진용 소형 기어 개발 노력은 0.1mm 크기에서 멈춰 있었습니다. 가장 큰 난관은 필요한 기계식 구동계를 더 작게 제작할 수 없다는 것이었습니다.

하지만 이 새로운 개발은 기존의 기계 장치를 폐기하고 기어를 움직이는 데 레이저 광선을 사용함으로써 그 문제를 완전히 해결했습니다.

"이것은 미세 규모의 역학에 대한 근본적으로 새로운 사고방식입니다. 부피가 큰 결합을 빛으로 대체함으로써 마침내 크기 장벽을 극복할 수 있습니다."라고 이 연구의 제1저자이자 예테보리 대학교 연성물질 물리학 연구원인 간 왕은 말했습니다.

오른쪽에서 세 번째 기어는 레이저광에 반응하여 기어를 움직이는 광학 메타물질을 가지고 있습니다. 모든 기어는 칩 위에 직접 실리카로 제작되었습니다. 각 기어의 지름은 약 0.016mm입니다. 출처: 간 왕

경량 구동 장치

이 혁신적인 마이크로모터는 첨단 소재 과학에 기반을 두고 있습니다. 연구팀은 특수 광학 메타물질을 이용한 실리콘 기어를 마이크로칩에 직접 제작했습니다.

이러한 작고 패턴화된 구조는 나노 수준에서 빛을 포착하고 제어하도록 설계되었습니다.

이 기어는 메타물질에 레이저를 비춰서 회전하도록 만들어졌습니다.

이 작은 기어들은 정밀하면서도 직관적으로 제어 됩니다. 레이저 광의 강도는 기어의 속도를 직접 제어하고, 회전 방향은 빛의 편광을 변경하여 즉시 변경할 수 있습니다.

이러한 비접촉식 제어 방식은 모터와의 물리적 연결이 필요 없으므로 확장성이 매우 뛰어나므로 큰 장점입니다.

왕은 9월 18일자 보도자료 에서 "우리는 빛으로 구동되는 기어가 전체 체인을 움직이는 기어 트레인을 개발했습니다. 이 기어는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고, 주기적인 운동을 수행하며, 미세 거울을 제어하여 빛을 굴절시킬 수도 있습니다."라고 덧붙였습니다 .

이러한 모터를 칩에 직접 통합하고 빛으로 구동할 수 있는 능력은 광범위한 가능성을 열어줍니다.

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