Vad är en mikroaktuator?
Ställdon använder vanligtvis en energikälla för att flytta eller kontrollera mekaniska komponenter. De finns ofta i motorer och olika maskiner. Många typer av mekaniska enheter har miniatyriserats under åren, men den här processen kräver vanligtvis att de enskilda komponenterna också är mycket mindre. Miniatyriseringen under 2000-talet har utvecklats så att mikroaktuatorer och andra delar är så små att kraftfulla mikroskop ofta måste användas för att se dem. Industriella processer som litografi och mikrobearbetning används för att skapa en mikroaktuator, och det finns olika typer som också kan tillverkas.
En elektrostatisk mikroaktuator är en vanlig sorts, men forskare kan också bygga elektromagnetiska sorter som kan producera mer kraft för att driva en enhet som en motor. De är ibland svåra att tillverka, men tillverkas med metoder som vanligtvis används för att skapa integrerade kretsar. Motorer så små som cirka 0,04 tum (1 millimeter) tvärs har gjorts och har ofta använts av forskare för att införa små katetrar i biologiska celler.
Det finns också en piezoelektrisk mikroaktuator med kompositmaterial som reagerar liknande kristaller, som när de skjuts på skapar en elektrisk spänning. Tunna filmer kan deponeras på kisel som kan producera rörelse över mycket korta avstånd. De har ibland använts i miniatyrrotorer. Ultraljudsmikroaktuatorer används ofta i små motorer inbyggda i piezoelektriska enheter. Dessa kan till exempel integreras i autofokusmekanismer för små kameror.
Rörliga mekaniska komponenter kan byggas i liten skala, men en elektrostatisk mikroaktuator är vanligtvis tillverkad av ett material som böjs på basis av elektriska laddningar. Rörelse är i allmänhet mikroskopisk i skala och en liten mängd kraft produceras. Vissa rotationsmotorer och linjära rörelsekamdrivare har utvecklats baserat på denna princip.
Mikroaktuatorer kan användas för att bygga små speglar för skärmar och projektorer. Mikroskopiska strömreläer och små mekanismer för att styra hårddiskar använder ofta sådana miniatyrenheter. De kallas ofta mikroelektromekaniska system (MEMS), en kategori som innehåller många typer av rörliga delar i miniatyr.
Produktion av mikroaktuatorer kan åstadkommas genom etsning av delar i silikon. Litografi används ofta för att skapa kretsar. Ljus, kemikalier och ett lager som består av de delar som ska tillsättas kombineras vanligtvis i denna process. Den färdiga produkten produceras vanligtvis i lager, medan mikrobearbetning ofta involverar lasrar och skannar elektronmikroskop, till exempel för att placera enskilda atomer och celler. Båda processerna kan användas för att flytta mikroaktuatordelar och bygga en mikro-miniatyrenhet.