Ein Forschungsteam der Concordia University hat bedeutende Fortschritte erzielt und die ersten Mikromotoren entwickelt, die sich allein durch Licht kontrollierbar in der Luft bewegen können. Diese Mikromotoren, die Pollenkörnern ähneln und nur etwa 12 Mikrometer Durchmesser haben – etwa ein Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haares – sind unglaublich klein. Sie bestehen aus Zinkoxid, sind mit Gold beschichtet und nutzen die Wärme von Nahinfrarotlicht, um sich selbst anzuheben und fortzubewegen. Dabei benötigen sie weder Treibstoff noch Batterien.

Wenn ein Nahinfrarotstrahl auf die Mikromotoren trifft, absorbieren die Goldatome auf ihrer Oberfläche schnell Energie und erwärmen die umgebende Luft. Diese Wärme löst eine leichte Konvektion aus, ähnlich wie aufsteigende warme Luft, und treibt die Partikel so nach oben. Durch die präzise Anpassung der Position des Lichtstrahls können die Forscher die Richtung dieser Mikromotoren flexibel steuern und so ihre kontrollierte Bewegung in der Luft ermöglichen.

Bisher waren Mikromotoren hauptsächlich auf die Bewegung in Flüssigkeiten beschränkt und nutzten dabei den Auftrieb. Die kontrollierte Bewegung in Luft stellte aufgrund der Schwerkraft und des Fehlens einer umgebenden Flüssigkeit eine Herausforderung dar. Dieser Durchbruch des Forschungsteams der Concordia University eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten für Mikromotoren. Die Technologie ist vielversprechend für Anwendungen im Luftsektor, beispielsweise für die Entwicklung miniaturisierter Sensoren zur Erkennung von Schadstoffen oder Feinstaub, und bietet somit neue Lösungen für die Luftreinigung.

Weitere Informationen: Pedro Mena‐Giraldo et al., „Thermal Convection Driven Air-Photoactivated Micromotors“, Advanced Materials (2025).