Qu'est-ce qu'un microactionneur?
Les actionneurs utilisent généralement une source d'énergie pour déplacer ou contrôler les composants mécaniques. On les trouve souvent dans les moteurs et diverses machines. De nombreux types de dispositifs mécaniques ont été miniaturisés au fil des ans, mais ce processus nécessite généralement que les composants individuels soient également beaucoup plus petits. Au XXIe siècle, la miniaturisation a progressé à un point tel que les microactionneurs et autres pièces sont si petits que des microscopes puissants doivent souvent être utilisés pour les visualiser. Des procédés industriels tels que la lithographie et le micro-usinage sont utilisés pour fabriquer un microactionneur. Il en existe divers types.
Un microactionneur électrostatique est une variété courante, mais les scientifiques peuvent également créer des variétés électromagnétiques capables de produire plus de puissance pour alimenter un appareil tel qu'un moteur. Ils sont parfois difficiles à fabriquer, mais sont fabriqués avec des méthodes généralement utilisées pour la fabrication de circuits intégrés. Des moteurs d'à peine 1 millimètre de diamètre ont été fabriqués et ont souvent été utilisés par les chercheurs pour insérer de minuscules cathéters dans des cellules biologiques.
Il existe également un microactionneur piézoélectrique avec des matériaux composites qui réagissent de la même manière que les cristaux, qui, une fois enfoncés, créent une tension électrique. Des films minces peuvent être déposés sur du silicium pouvant produire un mouvement sur de très courtes distances. Ils ont parfois été utilisés dans des micro-rotors miniatures. Les microactionneurs à ultrasons sont souvent utilisés dans de petits moteurs intégrés dans des dispositifs piézoélectriques. Ceux-ci peuvent être intégrés aux mécanismes de mise au point automatique de petites caméras, par exemple.
Les composants mécaniques en mouvement peuvent être construits à petite échelle, mais un microactionneur électrostatique est généralement constitué d'un matériau qui se plie sur la base de charges électriques. Le mouvement est généralement de taille microscopique et une faible quantité de force est produite. Certains moteurs de rotation et entraînements à peigne à mouvement linéaire ont été développés sur la base de ce principe.
Les microactionneurs peuvent être utilisés pour construire de minuscules miroirs pour les écrans et les projecteurs. Les relais de courant microscopiques et les petits mécanismes de contrôle des disques durs utilisent souvent de tels dispositifs miniatures. Ils sont souvent appelés systèmes micro-électromécaniques (MEMS), une catégorie qui comprend de nombreux types de pièces mobiles miniatures.
La production de microactionneurs peut être réalisée en gravant des pièces dans du silicone. La lithographie est souvent utilisée pour faire des circuits. La lumière, les produits chimiques et une couche composée des pièces à ajouter sont généralement associés dans ce processus. Le produit fini est généralement fabriqué en couches, tandis que le micro-usinage fait souvent appel à des lasers et à des microscopes électroniques à balayage, par exemple pour placer des atomes et des cellules individuels. Les deux processus peuvent être utilisés pour déplacer des pièces de microactuateur et construire un dispositif micro-miniature.