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Pesquisadores da Universidade de Gotemburgo desenvolvem o menor motor on-chip da história, movido por luz laser e com tamanho microscópico.
Pesquisadores da Universidade de Gotemburgo criaram algo que parece saído de ficção científica: o menor motor on-chip da história. O anúncio surpreendeu o meio científico porque esse motor é tão pequeno que cabe dentro de um fio de cabelo. A invenção rompe uma barreira que bloqueava o avanço das micromáquinas há décadas.
Engrenagens estão em quase tudo, de relógios a turbinas eólicas. Os engenheiros sempre tentaram criar versões menores para acompanhar a miniaturização das máquinas modernas. Mas, por mais de 30 anos, esse avanço ficou travado em 0,1 milímetro.
O problema estava na dificuldade de construir trens de força mecânicos funcionais em tamanhos menores.
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Agora, esse obstáculo caiu. A equipe sueca encontrou uma saída inesperada: abandonou a mecânica tradicional e passou a usar luz para mover as engrenagens.
Engrenagens controladas por feixes de luz
O segredo do novo micromotor está na ciência dos materiais. Os pesquisadores fabricaram engrenagens de silício com um metamaterial óptico especial diretamente em um microchip. Essas estruturas minúsculas capturam e controlam a luz em nanoescala.
Quando um feixe de laser incide sobre o metamaterial, as engrenagens começam a girar. O controle é extremamente preciso e intuitivo. A intensidade da luz ajusta a velocidade da engrenagem, enquanto a polarização do feixe muda instantaneamente sua direção de rotação.
Essa forma de controle sem contato elimina qualquer necessidade de ligação física com o motor. Isso o torna mais escalável do que qualquer tentativa anterior.
Gan Wang, primeiro autor do estudo, explicou o salto tecnológico: “Esta é uma maneira fundamentalmente nova de pensar sobre mecânica em microescala. Ao substituir acoplamentos volumosos por leves, podemos finalmente superar a barreira do tamanho”.
Ele contou ainda que o time construiu um conjunto de engrenagens no qual uma peça movida a luz aciona toda a corrente. Elas também conseguem converter rotação em movimento linear, executar movimentos periódicos e até controlar espelhos microscópicos para refletir luz.
Caminho aberto para aplicações médicas
Essa tecnologia pode mudar a forma como os cientistas projetam máquinas minúsculas para trabalhar em ambientes biológicos.
Os pesquisadores imaginam micromotores capazes de manipular partículas, controlar a luz ou operar dentro de sistemas avançados de laboratório em um chip. Eles pretendem reduzir ainda mais o tamanho das engrenagens, chegando a apenas 16 a 20 micrômetros — aproximadamente o tamanho de uma célula humana.
Máquinas tão pequenas podem atuar como bombas ou válvulas dentro do corpo humano. Elas poderiam regular fluxos específicos de líquidos e substâncias, algo impossível com a tecnologia atual.
“Podemos usar os novos micromotores como bombas dentro do corpo humano, por exemplo, para regular vários fluxos. Também estou estudando como eles funcionam como válvulas que abrem e fecham”, afirmou Wang.
Por enquanto, o motor existe apenas como protótipo. A aplicação prática em máquinas reais ainda deve levar alguns anos, mas o avanço já entrou para a história da ciência.
As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications.
