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Máquinas de da Vinci del Edificio en la Escala Microscópica - la Universidad de Utah MEMS Proyecta

por Sr. Austin Welborn

Austin Welborn, el Dr. Ian Harvey y Panadero de Brian. Departamento de la Ingeniería Industrial, Universidad de Utah
Autor Correspondiente: austinraywelborn@yahoo.com

Extracto

Conocen a Leonardo da Vinci a través del mundo para su genio creativo. Entre sus gráficos técnicos innovadores encontramos diseños de alas mecánicas, de la artillería militar, de gráficos anatómicos, y mucho más. Muchas de tecnologías de hoy se basan en los conceptos originales de da Vinci porque avance tan en ese entonces, e incluso establecieron muchos fundamentales de la ingeniería de la máquina. La Gente a lo largo de la historia ha honrado sus diseños construyendo las reproducciones modernas basadas en sus gráficos técnicos. ¿Qué mejor manera de honrar da Vinci que incorporando algunos de sus gráficos técnicos en tecnología de fabricación de hoy? Este papel describe otra manera de construir las máquinas de da Vinci, pero con la ironía adicional de hacer tan en la escala microscópica. Nuestra viruta de MEMS (Electro Sistema Mecánico Micro) da Vinci se jacta tres diseños familiares, imitando los conceptos mecánicos de da Vinci: león mecánico, el hombre de Vitruvian, y una máquina coa alas que es una combinación de dos de las visiones de da Vinci para los dispositivos que vuelan. En adicional a la viruta de da Vinci, hemos incluido varios diversos mecanismos que actúan cada uno de los diseños. Esos mecanismos incluyen electrostática, los actuadores térmicos, y la repulsión coulombic.

Introducción

Leonardo da Vinci habría podido beneficiarse de los materiales y de las técnicas de fabricación modernos. Muchas de sus visiones por ordenador (especialmente el vuelo unos) fueron condenadas desde el principio debido a relaciones de transformación materiales de la fuerza-a-densidad y la dominación gravitacional. Quisiéramos pensar que da Vinci aprobara de los esfuerzos de traer sus diseños en la microescala, donde la superficie a los efectos de la relación de transformación del volumen elimina virtualmente efectos gravitacionales, a favor de efectos de la superficie, tales como el efecto de densidad de carga superficial utilizamos para favorecer en traer sus máquinas de la microescala espontáneamente a la vida.

Al tentativa crear algunos de los diseños mecánicos de Leonardo da Vinci y trayendo en algunos de sus gráficos icónicos en MEMS, uno tiene que entender cómo los dispositivos mecánicos funcionan. Con esta viruta, contábamos con que los diseños necesarios seguir siendo idénticos a los diseños de da Vinci pero aún a las estructuras y a los componentes incorporados se relacionaran con MEMS. De este modo, nuestra viruta fue diseñada con tres diversos componentes importantes/fenómenos. Éstos incluyen los actuadores térmicos, el uso de la repulsión coulombic entre las estructuras de MEMS, y la electrostática.

Los tres diseños incluyen el león mecánico de da Vinci, el hombre de Vitruvian, y una combinación de las alas del mecanismo y del aleteo del vuelo.

Tres Diseños de MEMS

El león mecánico (cuadro 1), el hombre de Vitruvian (cuadro 2), y una combinación del mecanismo del vuelo (el cuadro 3) y el aleteo se va volando (el cuadro 4) fue utilizado para crear tres diseños muy distintivos de MEMS, cuya arte y complejidad es activada por el proceso micromachining superficial más avanzado del mundo, la configuración de SUMMiT™ de los Laboratorios Nacionales de Sandia.

Cuadro 1
Cuadro 2
Cuadro 3
Cuadro 4

El león mecánico de MEMS (el cuadro 5) utiliza un mecanismo articulado de la barra del special 4 hecho fuera de un oscilador inestable y de un deslizador inestable, que es la misma aproximación que da Vinci utilizó en su león mecánico original. Esto permite recorrer/ejecutado del león con las 4 patas simultáneamente. El hombre de MEMS Vitruvian (el cuadro 6) utiliza 4 actuadores térmicos caliente-fríos en serie para permitir que el hombre de Vitruvian realice los enchufes de salto. La máquina de vuelo de MEMS (el cuadro 7) utiliza el aleteo se va volando (el cuadro 4) y el chasis del mecanismo del vuelo (cuadro 3) en la combinación. El bombeo de la Carga es utilizado para aumentar las alas de la superficie de la viruta espontáneamente cuando es reflejado por SEM. Hay también un puente de tierra directamente encima de los haces conectados con las alas para permitir que las alas descarguen al tocar el puente. Esto entonces permite que las alas bajen hacia abajo a la viruta y aumenten la repulsión coulombic de nuevo para crear un movimiento del “aleteo”. Con los tres diseños, uno puede ver cómo combinan ambo da Vinci los diseños en la microescala crean algo que no se ha considerado antes. Ofrecemos este tributo de da Vinci con la esperanza de que inspire con todo otras generaciones de representantes técnicos.

Cuadro 5
Cuadro 6
Cuadro 7

Derechos De Autor AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Jan 23, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 07:20

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