マイクロアクチュエータとは？

アクチュエータは一般に、エネルギー源を使用して機械部品を移動または制御します。 それらはモーターやさまざまな機械によく見られます。 多くの種類の機械装置は長年にわたって小型化されてきましたが、このプロセスでは通常、個々のコンポーネントも非常に小さくする必要があります。 21世紀の小型化は、マイクロアクチュエーターやその他の部品が非常に小さいため、それらを見るために強力な顕微鏡を使用しなければならないことが多くなりました。 リソグラフィやマイクロマシニングなどの産業プロセスは、マイクロアクチュエータを作成するために使用され、同様に作成できるさまざまなタイプがあります。

静電マイクロアクチュエータは一般的な種類の1つですが、科学者はより多くの電力を生成してモーターなどのデバイスにエネルギーを供給することができる電磁品種を構築することもできます。 製造が難しい場合もありますが、通常は集積回路の製造に使用される方法で製造されます。 直径約0.04インチ（1ミリメートル）ほどの小さなモーターが製造されており、研究者によって小さなカテーテルを生体細胞に挿入するためによく使用されています。

結晶と同様に反応する複合材料を備えた圧電マイクロアクチュエータもあり、押し込むと電圧が発生します。 シリコン上に薄膜を堆積させると、非常に短い距離でモーションを生成できます。 彼らは時々超小型ローターで使用されています。 超音波マイクロアクチュエータは、圧電デバイスに組み込まれた小型モーターでよく使用されます。 これらは、例えば小型カメラのオートフォーカス機構に統合できます。

移動する機械部品は小規模で構築できますが、静電マイクロアクチュエータは通常、電荷に基づいて曲がる材料でできています。 運動は一般にスケールが微視的であり、わずかな力が生成されます。 この原理に基づいて、いくつかの回転モーターと直動コームドライブが開発されました。

マイクロアクチュエータを使用して、ディスプレイおよびプロジェクタ用の小さなミラーを構築できます。 ハードドライブを制御するための微視的な電流リレーと小さなメカニズムは、多くの場合、このような小型デバイスを使用します。 多くの場合、マイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）と呼ばれ、多くの種類の小型可動部品が含まれるカテゴリです。

マイクロアクチュエーターの製造は、シリコンに部品をエッチングすることで実現できます。 リソグラフィは、回路の作成によく使用されます。 このプロセスでは、通常、光、化学薬品、および追加するパーツで構成されるレイヤーが組み合わされます。 通常、完成品は層状に製造されますが、マイクロマシニングでは、個々の原子やセルを配置するために、レーザーや走査電子顕微鏡が必要になることがよくあります。 両方のプロセスを使用して、マイクロアクチュエータ部品を移動し、超小型デバイスを構築できます。