Hệ Thống Bánh Răng Truyền động Không Cần Trục - VnExpress

Hệ thống này do George Whitesides và các đồng nghiệp ở trường Harvard (Mỹ) thiết kế, gồm các bánh răng bằng nhựa có đường kính chỉ vài mm, trôi nổi trên một chất lỏng hữu cơ gọi là perfluoro- decalin. Nếu như các hệ thống bánh răng liên động thông thường quay quanh các trục (để giữ cho các bánh răng luôn tiếp xúc với nhau), thì ngược lại, bộ đĩa bánh răng này có thể tự liên kết với nhau, gây ra chuyển động dây chuyền trong khi trôi tự do theo một quỹ đạo phức tạp.

Lực căng mặt ngoài liên kết các bánh răng, giống như lá cụm lại trên mặt hồ.

Về nguyên tắc, khi các bánh răng được đặt trôi nổi trên bề mặt của một chất lỏng, chất lỏng đó sẽ bám xung quanh bánh răng, tạo thành một mặt cong (do lực căng mặt ngoài của chất lỏng). Khi các đĩa bánh răng gặp nhau, các mặt cong bao quanh chúng hoà vào nhau, tạo thành một lực giữ chúng lại, giống như hiện tượng những chiếc lá co cụm trên mặt nước.

Hệ thống hoạt động được là nhờ vào một thanh nam châm xoay tròn bên dưới bề mặt chất lỏng (thanh nam châm không hề chạm vào các bộ phận khác của thiết bị). Lực từ của nam châm sẽ tác động lên một đĩa có gắn các hạt từ tính, làm cho bánh xe này quay, và kéo cả hệ thống chuyển động theo.

Ngay cả khi các đĩa bánh răng không có răng (đĩa trơn), hệ thống vẫn hoạt động được vì khi đĩa quay, chúng sẽ tạo ra một dòng chất lỏng tuần hoàn, tác động lên các đĩa khác trong hệ thống. Các đĩa trơn như vậy được thiết kế sao cho mỗi phần trên nó có mức độ hút chất lỏng khác nhau. Do đó, mặt cong của chất lỏng bao quanh những đĩa này không đều, và sẽ giống như mép vỏ sò. Khi hai đĩa như vậy tiếp xúc, mặt cong chất lỏng xung quanh chúng sẽ có tác dụng thay răng. Trong trường hợp này, cả hệ thống phải là những đĩa trơn.

Hiện nay, trong việc chế tạo các thiết bị, máy móc siêu nhỏ thì khó khăn nhất là khâu lắp ráp. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, phương pháp mới của Whitesides có thể gạt bỏ được mối lo lắng đó.

Tử Vi (theo Nature)