医学领域新突破！比头发丝还小发电机，治病时能精准控制液体流动

AI科技 2025年09月22日 21:01 0 aa

咱们平时听说的电机都得占不小地方，可最近哥德堡大学的研究人员整出了个狠活，把电机做到能塞进头发丝里。

这可不是小打小闹的改进，要知道过去三十多年，研究人员一直想把齿轮做小来搞微型引擎，可卡在0.1毫米就动不了了，主要是传统的传动系统根本带不动更小的齿轮。

这次他们直接换了思路，不用机械传动那套东西，改成用激光驱动，一下子就突破了这个卡了几十年的瓶颈。

激光当“方向盘”，硅齿轮在芯片上转起来

这种新的微型齿轮，靠的是一种叫光学超材料的东西驱动。

研究人员先用传统的光刻技术，在微芯片上用硅做出了直径只有几十微米的齿轮，这些齿轮上的特殊图案能在纳米尺度抓住光线还能操控它。

只要用激光照上去，齿轮就开始转，想控制转速也简单，调调激光的强度就行，要是想让齿轮反过来转，改变一下光的偏振状态就成。

负责这个研究的王干是哥德堡大学的软物质物理学家，他说他们做的这套齿轮传动系统里，光驱动的齿轮能带着整个链条转起来。

这些齿轮不光能转圈，还能把旋转的动作变成直线运动，做一些重复的动作，甚至能控制微型镜片改变光线的方向。

更关键的是，这种装置能直接装在芯片上，还靠光驱动，可比以前的技术灵活多了。

激光不用跟机械装置硬接触，控制起来也方便，所以这种微型电机能扩展成更复杂的微系统。

这种微型电机凭借其独特的光驱动方式，展现出了诸多传统电机难以企及的优势。

在实际应用中，由于它体积微小，能够集成到各种微小的设备中，为这些设备提供精准且灵活的动力支持。

例如在微型的医疗检测设备里，它可以驱动微小的检测部件进行精确的动作，从而更高效地完成检测任务。

而且，它的能耗相对较低，因为激光驱动的效率较高，减少了能量的损耗。

这不仅符合当下节能环保的需求，也使得设备在长时间运行时更加稳定可靠。

另外，由于不需要复杂的机械传动结构，这种微型电机的维护成本也大大降低，减少了设备出现故障的概率，延长了设备的使用寿命。

从制造角度来看，虽然目前这种基于光学超材料的微型电机制造工艺还处于发展阶段，但随着技术的不断进步，未来有望实现大规模、低成本的制造。

这将为众多领域带来革命性的变化，比如电子设备领域，可以让手机、电脑等设备更加轻薄小巧，同时提升性能。

在航空航天领域，也能为微小的航天器提供可靠的动力，助力探索更广阔的宇宙空间。

王干说就是因为用轻便的光代替了笨重的联轴器，才终于把尺寸限制给打破了。

现在这种齿轮最小能做到16到20微米，大小跟咱们身体里的细胞差不多。

研究人员已经开始琢磨，怎么用这种技术做能操控光线、能抓微小颗粒的机器，或者把它装到未来的芯片实验室系统里。

在医学方面，这种技术的用处可能比咱们想的还近，王干说这种新型微型电机以后能在人体内当泵用，比如帮着调节各种流体。

他现在就正在研究，怎么让这些电机像开关阀门一样工作，想想看，以后身体里要是需要精准控制某些液体的流动，靠这种tiny的电机就能实现，这对很多疾病的治疗来说，可能都是个大突破。

可能有人觉得，电机做小了也就是节省空间，其实远不止这么简单。

过去因为尺寸和驱动方式的限制，很多需要精细操作的场景都没法用微型电机。

现在有了光驱动的技术，芯片上就能集成复杂的微型系统，除了医学领域，在精密制造、生物研究这些方面都可能派上大用场。

比如以后做更小巧的医疗设备，不用再担心电机占地方，研究细胞的时候，能用这种微型电机精准操控微小颗粒，观察更细致的反应。

而且这种技术用的是硅材料，成本和兼容性都比较有优势，规模化生产起来也更容易。

当然，现在还只是突破了关键技术，要真用到实际医疗场景里，还得经过更多测试，确保在人体内安全稳定运行，但从目前的进展来看，这个方向已经越来越清晰了。

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