Was ist ein Mikroaktuator?
Aktuatoren verwenden im Allgemeinen eine Energiequelle, um mechanische Komponenten zu bewegen oder zu steuern. Sie kommen oft in Motoren und verschiedenen Maschinen. Viele Arten von mechanischen Geräten wurden im Laufe der Jahre miniaturisiert, aber dieser Prozess erfordert in der Regel auch, dass die einzelnen Komponenten auch viel kleiner sind. Die Miniaturisierung im 21. Jahrhundert ist so weit fortgeschritten, dass Mikroaktuatoren und andere Teile so gering sind, dass leistungsstarke Mikroskope häufig verwendet werden müssen, um sie zu sehen. Industrieprozesse wie Lithographie und Mikrobearbeitung werden verwendet, um einen Mikroaktuator herzustellen, und es gibt auch verschiedene Typen, die gemacht werden können.
Ein elektrostatischer Mikroaktuator ist eine häufige Sorte, aber Wissenschaftler können auch elektromagnetische Sorten aufbauen, die mehr Leistung erzeugen können, um ein Gerät wie einen Motor zu energetisieren. Sie sind manchmal schwer zu machen, werden jedoch mit Methoden hergestellt, die normalerweise zur Herstellung integrierter Schaltungen verwendet werden. Motoren von nur 1 Millimeter (etwa 0,04 Zollwurden oft von Forschern verwendet, um winzige Katheter in biologische Zellen einzulegen.
Es gibt auch einen piezoelektrischen Mikroaktuator mit Verbundwerkstoffen, die ähnlich wie bei Kristallen reagieren, die beim Einschalten eine elektrische Spannung erzeugen. Dünne Filme können auf Silizium abgelagert werden, die über sehr kurze Strecken Bewegungen erzeugen können. Sie wurden manchmal in Mikrominiaturrotoren verwendet. Ultraschallmikroaktuatoren werden häufig in kleinen Motoren verwendet, die in piezoelektrische Geräte integriert sind. Diese können beispielsweise in Autofokusmechanismen kleiner Kameras integriert werden.
mechanische Komponenten bewegend können auf kleinem Maßstab gebaut werden, aber ein elektrostatischer Mikroaktuator besteht typischerweise aus einem Material, das sich auf der Grundlage elektrischer Ladungen biegt. Die Bewegung ist im Allgemeinen mikroskopisch und wird eine kleine Menge Kraft erzeugt. Einige Rotationsmotoren und lineare Motion Comb -Laufwerke wurden basierend auf T entwickeltSein Prinzip.
Mikroakteatoren können verwendet werden, um winzige Spiegel für Displays und Projektoren zu erstellen. Mikroskopische Stromrelais und kleine Mechanismen zur Kontrolle von Festplatten verwenden häufig solche Miniaturgeräte. Sie werden oft als Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) bezeichnet, eine Kategorie, die viele Arten von Miniaturbewegungsteilen umfasst.
Produktion von Mikroaktuatoren kann durch Ätzen von Teilen in Silikon erreicht werden. Lithographie wird oft zum Erstellen von Schaltungen verwendet. Licht, Chemikalien und eine Schicht, die aus den zugegebenen Teilen besteht, werden in diesem Prozess typischerweise kombiniert. Das fertige Produkt wird normalerweise in Schichten hergestellt, während die Mikrobearbeitung häufig Laser und Rasterelektronenmikroskope umfasst, um einzelne Atome und Zellen zu platzieren. Beide Prozesse können verwendet werden, um Mikroaktuatorteile zu bewegen und ein Mikrominiaturgerät zu erstellen.