Cos'è un microattuatore?
Gli attuatori generalmente usano una fonte di energia per spostare o controllare i componenti meccanici. Si trovano spesso nei motori e nelle varie macchine. Molti tipi di dispositivi meccanici sono stati miniaturizzati nel corso degli anni, ma questo processo in genere richiede che anche i singoli componenti siano molto più piccoli. La miniaturizzazione nel 21 ° secolo è progredita al punto che i microattuatori e altre parti sono così piccoli che spesso devono essere usati potenti microscopi per vederli. I processi industriali come la litografia e le micro lavorazioni vengono utilizzati per produrre un microattuatore e ci sono anche vari tipi che possono essere realizzati.
Un microattuatore elettrostatico è una varietà comune, ma gli scienziati possono anche costruire varietà elettromagnetiche che possono produrre più potenza per energizzare un dispositivo come un motore. A volte sono difficili da realizzare, ma sono fabbricati con metodi tipicamente utilizzati per realizzare circuiti integrati. Sono stati realizzati motori piccoli fino a 0,04 pollici (1 millimetro)sono stati spesso usati dai ricercatori per inserire piccoli cateteri nelle cellule biologiche.
Esiste anche un microattuatore piezoelettrico con materiali compositi che reagiscono simili ai cristalli, che quando spinti, creano una tensione elettrica. I film sottili possono essere depositati su silicio in grado di produrre movimento su distanze molto brevi. A volte sono stati usati nei rotori in micro in miniatura. I microattuatori ad ultrasuoni sono spesso utilizzati in piccoli motori integrati in dispositivi piezoelettrici. Questi possono essere integrati nei meccanismi di autofocus di piccole telecamere, per esempio.
I componenti meccanici in movimento possono essere costruiti su piccola scala, ma un microattuatore elettrostatico è in genere realizzato con un materiale che si piega sulla base di cariche elettriche. Il movimento è generalmente in scala microscopica e viene prodotta una piccola quantità di forza. Alcuni motori rotazionali e unità di combinazione di movimenti lineari sono stati sviluppati in base a Til suo principio.
I microattuatori possono essere utilizzati per costruire piccoli specchi per display e proiettori. I relè di corrente microscopica e i piccoli meccanismi per controllare i dischi rigidi spesso utilizzano tali dispositivi in miniatura. Sono spesso chiamati sistemi microelettromeccanici (MEMS), una categoria che include molti tipi di parti mobili in miniatura.
La produzione di microattuatori può essere eseguita incredando le parti in silicone. La litografia viene spesso utilizzata per creare circuiti. La luce, i prodotti chimici e uno strato composto dalle parti da aggiungere sono in genere combinati in questo processo. Il prodotto finito viene solitamente prodotto in strati, mentre le micro lavorazioni spesso coinvolgono laser e scansioning microscopi elettronici, ad esempio, per posizionare singoli atomi e cellule. Entrambi i processi possono essere utilizzati per spostare le parti del microattuatore e creare un dispositivo di micro-miniatura.