Co to jest mikroactuator?

Siłowniki zwykle wykorzystują źródło energii do poruszania lub kontroli elementów mechanicznych. Często znajdują się w silnikach i różnych maszynach. Wiele rodzajów urządzeń mechanicznych zostało zminiaturyzowanych na przestrzeni lat, ale proces ten zazwyczaj wymaga, aby poszczególne elementy były również znacznie mniejsze. Miniaturyzacja w XXI wieku posunęła się do tego stopnia, że ​​mikroaktywniki i inne części są tak małe, że często trzeba je zobaczyć przy użyciu potężnych mikroskopów. Procesy przemysłowe, takie jak litografia i mikroobróbka, są wykorzystywane do wykonania mikroaktywnika i można też wykonać różne typy.

Mikroprocesor elektrostatyczny jest jedną z powszechnych odmian, ale naukowcy mogą również budować odmiany elektromagnetyczne, które mogą wytwarzać więcej energii do zasilania urządzenia takiego jak silnik. Czasami są trudne do wykonania, ale są wytwarzane metodami zwykle stosowanymi do tworzenia układów scalonych. Wytworzono silniki o wielkości około 0,04 cala (1 milimetr) i były one często wykorzystywane przez naukowców do wprowadzania małych cewników do komórek biologicznych.

Istnieje również piezoelektryczny mikroaktywator z materiałami kompozytowymi, które reagują podobnie do kryształów, które po popchnięciu wytwarzają napięcie elektryczne. Cienkie filmy można osadzać na krzemie, który może wytwarzać ruch na bardzo krótkich odległościach. Czasami były używane w mikro-miniaturowych wirnikach. Mikroczujniki ultradźwiękowe są często stosowane w małych silnikach wbudowanych w urządzenia piezoelektryczne. Można je np. Zintegrować z mechanizmami autofocus w małych aparatach.

Ruchome elementy mechaniczne można budować na małą skalę, ale mikroaktywator elektrostatyczny jest zwykle wykonany z materiału, który wygina się na podstawie ładunków elektrycznych. Ruch jest ogólnie mikroskopijny i wytwarzana jest niewielka siła. W oparciu o tę zasadę opracowano niektóre silniki obrotowe i napędy grzebieniowe.

Za pomocą mikroprocesorów można budować małe lustra do wyświetlaczy i projektorów. Mikroskopijne przekaźniki prądowe i małe mechanizmy do sterowania dyskami twardymi często wykorzystują takie miniaturowe urządzenia. Często nazywane są systemami mikroelektromechanicznymi (MEMS), kategorią obejmującą wiele rodzajów miniaturowych ruchomych części.

Wytwarzanie mikroaktywników można osiągnąć przez wytrawienie części w silikonie. Litografia jest często używana do tworzenia obwodów. Światło, chemikalia i warstwa złożona z dodawanych części są zwykle łączone w tym procesie. Gotowy produkt jest zwykle wytwarzany warstwowo, podczas gdy mikroobróbka często wymaga laserów i skaningowych mikroskopów elektronowych, na przykład w celu umieszczenia poszczególnych atomów i komórek. Oba procesy można wykorzystać do przenoszenia części mikrosilnika i budowy mikro-miniaturowego urządzenia.