Mikä on Microactuator?

Toimilaitteet käyttävät yleensä energialähdettä mekaanisten komponenttien siirtämiseen tai ohjaamiseen. Niitä löytyy usein moottoreista ja eri koneista. Monenlaisia ​​mekaanisia laitteita on pienennetty vuosien varrella, mutta tämä prosessi vaatii tyypillisesti myös yksittäisten komponenttien olevan paljon pienempiä. Pienentäminen 21 -luvulla on edennyt siihen pisteeseen, että mikroakvaattorit ja muut osat ovat niin pieniä, että niiden näkemiseen on usein käytettävä tehokkaita mikroskooppeja. Mikroaktuaattorin valmistukseen käytetään teollisia prosesseja, kuten litografiaa ja mikrotyöstöä, ja myös erilaisia ​​tyyppejä voidaan valmistaa.

Sähköstaattinen mikroaktuaattori on yksi yleinen lajike, mutta tutkijat voivat myös rakentaa sähkömagneettisia lajikkeita, jotka voivat tuottaa enemmän virtaa moottorin kaltaisen laitteen virransyöttöön. Niitä on joskus vaikea valmistaa, mutta ne valmistetaan menetelmillä, joita tyypillisesti käytetään integroitujen piirien valmistuksessa. Moottoreita, joiden koko on noin 0.04 tuumaa (1 millimetriä), on valmistettu, ja tutkijat ovat usein käyttäneet niitä pienen katetrin asettamiseen biologisiin soluihin.

Siellä on myös pietsosähköinen mikro -toimilaite, jossa on komposiittimateriaaleja, jotka reagoivat samankaltaisesti kiteiden kanssa ja jotka työntävät päälle sähköjännitteen. Ohuita kalvoja voidaan levittää piin päälle, mikä voi tuottaa liikettä hyvin lyhyillä matkoilla. Niitä on joskus käytetty mikro -pienoisroottereissa. Ultraäänimikroaktoreita käytetään usein pietsosähköisiin laitteisiin rakennetuissa pienissä moottoreissa. Ne voidaan integroida esimerkiksi pienten kameroiden automaattitarkennusmekanismeihin.

Liikkuvat mekaaniset komponentit voidaan rakentaa pienessä mittakaavassa, mutta sähköstaattinen mikroaktuaattori on tyypillisesti valmistettu materiaalista, joka taipuu sähkövarausten perusteella. Liike on yleensä mikroskooppista ja tuottaa pienen määrän voimaa. Jotkut pyörivät moottorit ja lineaariset liikekammiot on kehitetty tämän periaatteen mukaisesti.

Mikroaktoreilla voidaan rakentaa pieniä peilejä näytöille ja projektoreille. Mikroskooppiset virtareleet ja pienet mekanismit kiintolevyjen ohjaamiseen käyttävät usein tällaisia ​​pienoislaitteita. Niitä kutsutaan usein mikro-sähkömekaanisiksi järjestelmiksi (MEMS), luokkaan, joka sisältää monenlaisia ​​pieniä liikkuvia osia.

Mikroaktuaattorit voidaan valmistaa syövyttämällä osat silikoniin. Litografiaa käytetään usein piirien tekemiseen. Tässä prosessissa tyypillisesti yhdistetään valo, kemikaalit ja kerros, joka koostuu lisättävistä osista. Valmis tuote valmistetaan yleensä kerroksittain, kun taas mikrotyöstöön liittyy usein lasereita ja skannaavia elektronimikroskooppeja, esimerkiksi yksittäisten atomien ja solujen sijoittamiseksi. Molemmilla prosesseilla voidaan siirtää mikro-toimilaitteen osia ja rakentaa pienikokoinen laite.