Što je mikroaktuator?

Aktuatori općenito koriste izvor energije za pomicanje ili kontrolu mehaničkih komponenti. Često se nalaze u motorima i raznim strojevima. Mnoge su vrste mehaničkih uređaja minijaturizirane tijekom godina, ali ovaj proces obično zahtijeva da i pojedinačne komponente budu mnogo manje. Minijaturizacija u 21. stoljeću napredovala je do te mjere da su mikroaktuatori i drugi dijelovi toliko mali da se često moraju koristiti moćni mikroskopi da bi se vidjeli. Industrijski procesi poput litografije i mikro strojne obrade koriste se za izradu mikroaktuatora, a mogu se izraditi i razne vrste.

Elektrostatički mikroaktuator je jedna uobičajena sorta, ali znanstvenici također mogu izraditi elektromagnetske varijante koje mogu proizvesti više snage za napajanje uređaja poput motora. Ponekad ih je teško napraviti, ali se izrađuju metodama koje se obično koriste za izradu integriranih sklopova. Napravljeni su motori prečnika od oko 0.04 inča (1 milimetar) koje su istraživači često koristili za umetanje sićušnih katetera u biološke stanice.

Tu je i piezoelektrični mikroaktuator s kompozitnim materijalima koji reagiraju slično kristalima, koji kada se pritisnu stvaraju električni napon. Na silicij se mogu nanijeti tanki filmovi koji mogu proizvesti kretanje na vrlo kratkim udaljenostima. Ponekad su korišteni u mikro minijaturnim rotorima. Ultrazvučni mikroaktuatori se često koriste u malim motorima ugrađenim u piezoelektrične uređaje. Oni se mogu integrirati u mehanizme autofokusa malih kamera, na primjer.

Pokretne mehaničke komponente mogu se izgraditi u malom mjerilu, ali elektrostatički mikroaktuator je obično izrađen od materijala koji se savija na temelju električnih naboja. Gibanje je općenito mikroskopskog razmjera i stvara se mala količina sile. Neki rotacijski motori i pogoni češlja s linearnim kretanjem razvijeni su na temelju ovog principa.

Mikroaktuatori se mogu koristiti za izradu sićušnih zrcala za zaslone i projektore. Mikroskopski strujni releji i mali mehanizmi za upravljanje tvrdim diskovima često koriste takve minijaturne uređaje. Često se nazivaju mikro-elektromehanički sustavi (MEMS), kategorija koja uključuje mnoge vrste minijaturnih pokretnih dijelova.

Proizvodnja mikroaktuatora može se postići jetkanjem dijelova u silikon. Litografija se često koristi za izradu sklopova. Svjetlo, kemikalije i sloj sastavljen od dijelova koji se dodaju obično se kombiniraju u ovom procesu. Gotov proizvod se obično proizvodi u slojevima, dok mikro obrada često uključuje lasere i skenirajuće elektronske mikroskope, na primjer, za postavljanje pojedinačnih atoma i stanica. Oba procesa mogu se koristiti za pomicanje dijelova mikroaktuatora i izradu mikro-minijaturnog uređaja.