There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Bouwend da Vinci Machines bij de Microscopische Schaal - Universiteit van van Utah Mems- Projecten

door M. Austin Welborn

Austin Welborn, Dr. Ian Harvey en Brian Baker. Afdeling van Werktuigbouw, Universiteit van Utah
Overeenkomstige auteur: austinraywelborn@yahoo.com

Samenvatting

Leonardo da Vinci is gekend over de wereld voor zijn creatief genie. Onder zijn innovatieve technische tekeningen vinden wij ontwerpen van mechanische vleugels, militaire artillerie, anatomische tekeningen, en veel meer. Veel van de technologieën van vandaag zijn gebaseerd op de originele concepten van da Vinci omdat zij, en zelfs vestigden vele grondbeginselen van machinetechniek tegelijkertijd zo geavanceerd waren. De Mensen hebben in de geschiedenis zijn ontwerpen door moderne die replica's geëerd te bouwen op zijn technische tekeningen worden gebaseerd. Welke betere manier om da Vinci dan door sommige van zijn technische tekeningen in de productietechnologie van vandaag op te nemen te eren? Dit document beschrijft een andere manier om da Vinci machines, maar met de extra ironie te bouwen van het doen dit in de microscopische schaal. Onze spaander van MEMS (Micro- Elektro Mechanisch Systeem) da Vinci schept drie vertrouwde ontwerpen op, die de mechanische concepten van da Vinci imiteren: mechanische leeuw, de man Vitruvian, en een gevleugelde machine die een combinatie van twee van de visies van da Vinci voor vliegende apparaten is. In extra aan de da Vinci spaander, hebben wij verscheidene verschillende mechanismen omvat die elk van de ontwerpen aandrijven. Die mechanismen omvatten elektrostatica, thermische actuators, en coulombic weerzin.

Inleiding

Leonardo da Vinci kon van moderne materialen en productietechnieken geprofiteerd hebben. Veel van zijn beeldverwerking (vooral de vliegende) werden veroordeeld van bij het begin wegens materiële sterkte-aan-dichtheid verhoudingen en gravitatieoverheersing. Wij zouden willen denken dat da Vinci de inspanningen zou goedkeuren om zijn ontwerpen in de micro-schaal te brengen, waar de oppervlakte aan volumeverhouding gevolgen vrijwel gravitatiegevolgen, ten gunste van oppervlaktegevolgen, zoals het de dichtheidseffect elimineert van de oppervlaktelast dat wij aan spontaan voordeel in het brengen van zijn micro-schaalmachines aan het leven hebben gebruikt.

Wanneer het proberen om wat van de mechanische ontwerpen van Leonardo da Vinci tot stand te brengen en het brengen in sommige van zijn iconische tekeningen in MEMS, moet men begrijpen hoe de mechanische apparaten werken. Met deze spaander, verwachtten wij dat de ontwerpen aan de ontwerpen van da Vinci identiek moesten blijven maar nog structuren en componenten met betrekking tot MEMS opnemen. Zo doende, werd onze spaander ontworpen met drie verschillende belangrijke componenten/fenomenen. Deze omvatten thermische actuators, het gebruik van coulombic weerzin tussen structuren MEMS, en elektrostatica.

De drie ontwerpen omvatten de mechanische leeuw van da Vinci, de man Vitruvian, en een combinatie het vliegende mechanisme en klappende vleugels.

Drie Ontwerpen MEMS

De mechanische leeuw (figuur 1), de man Vitruvian (figuur 2), en een combinatie van het vliegende mechanisme (figuur 3) en de klappende vleugels (figuur 4) werden gebruikt om tot drie zeer distinctieve ontwerpen te leiden MEMS, waarvan kunstenaarstalent en de ingewikkeldheid door het meest geavanceerde oppervlakte micromachining proces in de wereld, de architectuur SUMMiT™ van Nationale Laboratoria Sandia wordt toegelaten.

Figuur 1
Figuur 2
Figuur 3
Figuur 4

De mechanische leeuw MEMS (figuur 5) gebruikt een speciale 4 die baraaneenschakeling uit een onstabiele tuimelschakelaar en een onstabiele schuif wordt gemaakt, die de zelfde benadering is die da Vinci in zijn originele mechanische leeuw gebruikte. Dit staat voor gelijktijdig in werking gesteld leeuw/toe met alle 4 benen lopen. De man MEMS Vitruvian (figuur 6) gebruikt 4 heet-koude thermische actuators in reeks om de man toe te staan Vitruvian om het springen hefbomen uit te voeren. De vliegende machine MEMS (figuur 7) gebruikt de klappende vleugels (figuur 4) en het geraamte van het vliegende mechanisme (figuur 3) in combinatie. Het pompen van de Last wordt gebruikt om de vleugels van de oppervlakte van de spaander spontaan op te heffen wanneer imaged door SEM. Er is ook een grondbrug direct boven de stralen met de vleugels worden verbonden de vleugels toe te staan om te lossen wanneer wat betreft de brug die. Dit staat dan de vleugels toe om neer aan de spaander achteruit te gaan en de coulombic weerzin op te bouwen nogmaals om een „klappende“ motie tot stand te brengen. Met alle drie ontwerpen, kan men zien hoe combinerend de ontwerpen van beide da Vinci in de micro-schaal iets creeer die niet voordien is gezien. Wij bieden deze da Vinci hulde in de hoop dat het aan nog verdere generaties van ingenieurs zal inspireren.

Figuur 5
Figuur 6
Figuur 7

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 04:02

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit