Нано-робототехника

Риcунок 1 - Схема оптомеханического модулятора плазмонного сигнала. Зеленый луч – плазмонная мода V-образного плазмонного волновода, красный луч – управляющий пучок, вставка показывает силы, действующие на наночастицу внутри волновода.

Нано-робототехника – перспективное направление, посвященное созданию управляемых и программируемых нано-машин, а также наноразмерных элементов оптоинформационных цепей с движущимися элементами. Данная область напрямую связана с задачами оптического манипулирования и транспортировки, а также с так называемыми NEMS – нано-электро-механическими системами. В нашей лаборатории ведутся исследования, посвященные оптомеханическим эффектам в наноструктурном окружении, а также разрабатываются модели наномеханических приборов, управляемых светом. В частности – разработана модель нелинейного модулятора плазмонного сигнала, основанного на колебательном движении наночастицы в плазмонном волноводе, которое индуцируется управляющим импульсным излучением (схематическое изображение показано на рисунке). Данный прибор предполагается использовать для задания тактовой частоты оптического процессора, а также как вспомогательный модулятор сигналов. На основе данной системы также предполагается реализовать автомодулятор без управляющего сигнала, в котором наночастица движется за счет неравномерности распределения собственной моды волновода, реализуя Керровскую нелинейность. Также предложена модель «нанопушки», обеспечивающей разгон наночастиц сконцентрированным оптическим полем до высоких скоростей, причем направление движения не зависит от направления падения излучения. Данный наноприбор может быть использован, например, как принтер с нанометровым разрешением печати.