O que é um micro-atuador?
Os atuadores geralmente usam uma fonte de energia para mover ou controlar componentes mecânicos. Eles são freqüentemente encontrados em motores e várias máquinas. Muitos tipos de dispositivos mecânicos foram miniaturizados ao longo dos anos, mas esse processo normalmente exige que os componentes individuais sejam muito menores também. A miniaturização no século 21 progrediu a tal ponto que os micro-atuadores e outras partes são tão pequenos que microscópios poderosos geralmente precisam ser usados para vê-los. Processos industriais, como litografia e micro-usinagem, são usados para fazer um micro-atuador, e existem vários tipos que também podem ser feitos.
Um micro-atuador eletrostático é uma variedade comum, mas os cientistas também podem construir variedades eletromagnéticas que podem produzir mais energia para energizar um dispositivo como um motor. Às vezes, são difíceis de fabricar, mas são fabricados com métodos normalmente usados para fabricar circuitos integrados. Motores de até 1 mm de diâmetro foram fabricados e frequentemente têm sido usados por pesquisadores para inserir pequenos cateteres em células biológicas.
Há também um micro-atuador piezoelétrico com materiais compostos que reagem de maneira semelhante aos cristais, que quando pressionados, criam uma tensão elétrica. Filmes finos podem ser depositados no silício, que podem produzir movimento em distâncias muito curtas. Às vezes, eles são usados em rotores micro miniatura. Os micro-atuadores ultrassônicos são frequentemente usados em pequenos motores embutidos em dispositivos piezoelétricos. Eles podem ser integrados aos mecanismos de foco automático de pequenas câmeras, por exemplo.
Os componentes mecânicos em movimento podem ser construídos em pequena escala, mas um micro-atuador eletrostático geralmente é feito de um material que se dobra com base em cargas elétricas. O movimento é geralmente microscópico em escala e uma pequena quantidade de força é produzida. Alguns motores de rotação e acionamentos de pente de movimento linear foram desenvolvidos com base nesse princípio.
Os micro-atuadores podem ser usados para construir pequenos espelhos para displays e projetores. Relés de corrente microscópicos e pequenos mecanismos para controlar discos rígidos costumam usar esses dispositivos em miniatura. Eles são freqüentemente chamados de Sistemas Micro-Eletromecânicos (MEMS), uma categoria que inclui muitos tipos de peças móveis em miniatura.
A produção de micro-atuadores pode ser realizada gravando as peças em silicone. A litografia é frequentemente usada para fazer circuitos. Luz, produtos químicos e uma camada composta pelas partes a serem adicionadas são normalmente combinados nesse processo. O produto acabado é geralmente produzido em camadas, enquanto a micro-usinagem geralmente envolve lasers e microscópios eletrônicos de varredura, por exemplo, para colocar átomos e células individuais. Ambos os processos podem ser usados para mover peças de micro-atuadores e construir um dispositivo de micro-miniatura.