نانومواد

نانوموتورهایی که با نور لیزر کنترل می شوند

نانوموتورهایی که با نور لیزر کنترل می شوند

 

نانوموتورهایی که با نور لیزر کنترل می شوند
اعتبار: دانشگاه توکیو

نانوموتورهایی که با نور لیزر کنترل می شوند محققان موسسه علوم صنعتی ، دانشگاه توکیو (UTokyo-IIS) نانوموتورهای خطی جدیدی را طراحی کرده اند که می تواند با استفاده از نور در جهات کنترل شده حرکت کند. این کار راه را برای مایعات سیال جدید ، از جمله سیستم های آزمایشگاهی روی تراشه با پمپ ها و شیرهای نوری فعال می کند.

دانشکده هادنیای ماشین آلات در مقیاس نانو با دنیایی که شامل انقباضاتی است که ما به آن عادت کرده ایم بسیار متفاوت به نظر می رسد. به عنوان مثال ، تأمین انرژی و کنترل دقیق موتور کوچکتر از یک باکتری می تواند بسیار دشوارتر از مثلاً رانندگی با اتومبیل باشد.

اکنون ، تیمی از دانشمندان به رهبری UTokyo-IIS سیستمی از موتورهای خطی ساخته شده از نانومیله های طلا را ارائه داده اند که هنگام قرار گرفتن در معرض نور لیزر می توانند در یک جهت کنترل شده حرکت کنند. مانند یک قایق بادبانی که با تنظیم تقلب می تواند در هر جهت دلخواه حرکت کند ، این نانوموتورها محدودیتی ندارند که جهت نور را دنبال کنند. بلکه حتی اگر در معرض پرتوی لیزر قرار بگیرند ، بر اساس جهت گیری خود حرکت می کنند زاویه دیگری.

حرکت توسط نیروی نوری جانبی ایجاد می شود که از پراکندگی جانبی نور از ذرات ایجاد می شود. در نتیجه ، نیاز به تمرکز یا شکل دادن به پرتوی لیزر با لنزها ، که زمانی کار دشواری بود ، از بین می رود. بعلاوه ، اندازه موتور برخلاف دستگاههای قبلی ، با طول موج نور محدود نمی شوند.

تیمی از دانشمندان به رهبری دانشگاه توکیو نانوموتورهای نور محور را تولید می کنند که می توانند بدون نیاز به لیزرهای متمرکز کار کنند – کار می کنند که ممکن است به طور فزاینده ای به ربات های کوچک و میکروسیالی که کاملاً توسط نور کنترل می شوند ، امکان پذیر شود. اعتبار: انستیتوی علوم صنعتی ، دانشگاه توکیو

“به جای محدود شدن به حرکت در جهت لیزر نور یا گرادیان میدان ، جهت را جهت گیری خود ذرات نانو تعیین می کند ، “اولین نویسنده یوشیتو تاناکا می گوید. کلید این فناوری رزونانس پلاسمون موضعی موضعی است – نوسانات جمعی الکترونهای آزاد – در آرایه های دوره ای نانومیله ها. اینها می توانند در جهت خاصی نور پراکنده تولید کنند. “تسوتومو شیمورا” نویسنده ارشد می گوید: “طراحی دقیق جدایی بین نانومیله ها منجر به تداخل سازنده در یک جهت و تداخل مخرب در جهت دیگر می شود. این به ما امکان تولید پراکندگی جهت دار برای رانش نانوموتور را می دهد.”

محققان تصور می کنند با استفاده از این فناوری یک بستر جدید برای ماشین آلات در ابعاد نانو با قطعات متحرک ایجاد می کنند که مسیرهای از پیش تعیین شده را دنبال می کنند در حالی که توسط آنها متمرکز می شود نور . این امر ضمن افزایش دقت و قابلیت اطمینان ، هزینه و پیچیدگی این دستگاه ها را تا حد زیادی کاهش می دهد.

این کار در Science Advances با عنوان “Plasmonic linear منتشر شده است نانوموتور با استفاده از نیروهای نوری جانبی. “

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا