大厦在微观缩放比例的 Da 文西设备 - 犹他大学 MEMS 设想

由奥斯汀 Welborn 先生

奥斯汀 Welborn、伊恩 Harvey 博士和布赖恩贝克。 机械工程犹他大学的部门
对应的作者: austinraywelborn@yahoo.com

摘要

莱奥纳尔多 Da 文西在他创造性的天才的世界被认识。 在他的创新技术图画中我们查找机械翼、军事炮兵,解剖图画和更多的设计。 许多今天技术在 Da 文西的原始概念基础上,因为当时很提前他们和甚而设立了设备工程许多根本性。 人们通过建立在他的技术图画基础上的现代复制品历史上尊敬了他的设计。 什么更好的方式通过合并他的一些尊敬 Da 文西比技术图画到今天制造技术? 本文描述编译 Da 文西设备另一个方式,但是与另外的反语如此执行在微观缩放比例。 我们的 MEMS (微电镀机械系统) Da 文西筹码吹嘘三个熟悉设计,仿效 Da 文西的机械概念: 机械狮子、 Vitruvian 人和是组合的二飞行的设备的 Da 文西的远见的一个飞过的设备。 在另外对 Da 文西筹码,我们包括开动其中每一个设计的几个不同的结构。 那些结构包括静电学、热量致动器和 coulombic 厌恶。

简介

莱奥纳尔多 Da 文西可能受益于现代材料和生产工艺。 许多他的机器视觉 (特别是飞行一个) 由于物质力量对密度比例和重心优势,从外边注定了。 我们希望认为 Da 文西会赞许工作成绩带领他的设计进入微小等级,对数量比例作用的表面实际上消灭重心作用,倾向于表面作用,例如表面电荷密度作用我们在自发带来使用有条件他的微小等级设备给生活。

当尝试创建一些莱奥纳尔多 Da 文西的机械设计和带领在他的一些图标式的图画进入 MEMS,一时必须知道机械部件如何运转。 此筹码,我们预计必要的设计保持相同与 Da 文西的设计,但是合并结构和要素与 MEMS 关连。 在这种情况下,我们的筹码设计了与三种不同主要元件/现象。 这些包括热量致动器、使用在 MEMS 结构之间的 coulombic 厌恶和静电学。

三个设计包括 Da 文西的机械狮子、 Vitruvian 人和飞行结构和拍动翼的组合。

三个 MEMS 设计

机械狮子 (图 1), Vitruvian 人 (图 2) 和组合飞行结构 (图 3) 和拍动飞过 (图 4) 用于创建三个非常特别 MEMS 设计,艺术性和复杂由最先进的表面 micromachining 的进程在世界上启用,从 Sandia 国家实验室的 SUMMiT™结构。

图 1
图 2
图 3
图 4

MEMS 机械狮子 (图 5) 使用从摇晃的摇摆物和一个摇晃的滑子做的特殊 4 棒连接,是同一个途径 Da 文西在他的原始机械狮子使用。 这允许狮子走/同时运行与所有 4 行程。 MEMS Vitruvian 人 (图 6) 在串联使用 4 个热冷热量致动器允许这个 Vitruvian 人执行跳跃运动。 MEMS 飞行器 (图 7) 使用这个拍动飞过 (图 4) 和飞行结构 (在组合的图 3) 的车底架。 SEM 用于充电抽本能地培养从这个筹码的表面的翼,当印象。 当涉及桥梁时,也有地面桥梁直接地上面射线被连接到翼允许翼释放。 这然后允许翼后退下来到这个筹码和再次加强 coulombic 厌恶创建 “拍动”行动。 所有三个设计,一个能看到结合两 Da 文西的在微小等级的设计如何创建以前未被看到的事。 我们提供此 Da 文西进贡希望它将启发,工程师的进一步生成。

图 5
图 6
图 7

版权 AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 06:44

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