Kugghjul är en viktig beståndsdel i många typer av maskiner och i sin strävan mot att bygga maskiner på mikro- och nanoskala har forskare försökt ta fram allt mindre kugghjul.

Hittills har det inte gått att få till hjul med en diameter under 0,1 millimeter, då det inte gick att bygga tillräckligt små drivlinor för att få dessa att röra sig.

Nu har forskare från bland annat Göteborgs universitet löst detta genom att använda laserljus i stället för mekaniska drivlinor. Med hjälp av litografi kan de tillverka kugghjul med en optisk metayta – en mönstrad struktur som fångar och styr ljus – av kisel direkt på ett mikrochip och få hjulen att snurra. Hjulens hastighet styrs av ljusets intensitet, och polariseringen gör att riktningen kan bytas.

Intensiteten i laserljuset som lyses på metaytan styr hastigheten och ljusets polarisering får hjulen att byta riktning.

Ett kugghjul kan nu vara så litet som 16–20 mikrometer.

Allt detta för forskarna närmare att kunna utveckla mikro- och nanomaskiner, bland annat till lab-on-a-chip-system.

Läs den vetenskapliga artikeln här: Microscopic geared metamachines | Nature Communications