Stell dir vor, ein Motor, der keinen Strom braucht, keine Kabel und keine Batterien und trotzdem läuft. Genau das haben Forscher an der Universität Göteborg in Schweden entwickelt. Diese winzigen Maschinen, kaum größer als einige menschliche Zellen, drehen sich einfach durch Laserlicht.
Mikroskopische Maschinen für riesige Möglichkeiten
Mit einem Durchmesser von gerade einmal 16 bis 20 Mikrometern sind diese Motoren kleiner als viele klassische Mikromotoren, die bisher gebaut wurden. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist mindestens doppelt so dick. Diese winzige Größe eröffnet völlig neue Einsatzmöglichkeiten.
Licht als unsichtbarer Antrieb
Das Besondere an diesen Motoren ist, dass sie keinen klassischen Antrieb besitzen. Kein Strom, kein Kabel, kein winziges Elektromotörchen. Stattdessen sorgt der Impuls von Laserlicht dafür, dass sich die Zahnräder drehen. Dabei lässt sich die Geschwindigkeit und sogar die Drehrichtung durch die Intensität und Polarisation des Lichts steuern. Es ist, als würde das Licht die Zahnräder sanft „anschubsen“, und das kontaktlos, ohne dass sich irgendetwas berührt.
Die Magie der Metamaterialien
Der Trick steckt in den sogenannten optischen Metamaterialien. Diese winzigen Nanostrukturen manipulieren Licht auf eine Art und Weise, wie wir es von normalen Materialien nicht kennen. Einige dieser Materialien besitzen sogar einen negativen Brechungsindex, sodass Licht quasi „gegen die normale Richtung“ gelenkt wird. In Kombination mit der cleveren Anordnung auf den Zahnrädern entsteht so die Rotation.
Von der Halbleitertechnik inspiriert
Hergestellt werden diese Nanostrukturen mit Fotolithografie, einer Technik aus der Halbleiterproduktion. Das ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Fertigung und sogar den Bau von komplexeren Maschinen mit mehreren Zahnrädern oder beweglichen Spiegeln.
Kleine Motoren, große Visionen
Für die Medizin könnte diese Technologie revolutionär sein. Winzige Pumpen oder Ventile könnten direkt in Blutgefäße eingesetzt werden, um den Durchfluss zu regulieren. Aber auch in der Robotik oder Biotechnologie eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten. Mit Licht als Antrieb könnten Maschinen entstehen, die bisher unmöglich waren und das alles auf mikroskopischer Ebene.
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