Aktiver Magnetischer MNEMS-Überblick

Durch Prof Hans H Gatzen

Prof Hand H Gatzen, Leibniz Universitaet Hannover, Mitte für Fertigungstechnik, Institut für MikroFertigungstechnik, ein der Universitaet 2, 30823 Garbsen, Fachhochschule Deutschlands, Karlsruhe, Institut für Mikrostruktur-Technologie,
Herrmann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Deutschland. Entsprechender Autor: gatzen@impt.uni-hannover.de

Einleitung

Für die Mikro- und elektromechanischen Nano-Anlagen (MNEMS), gibt es zwei körperliche Prinzipien besonders, die sich gut für in der Dünnschichttechnik durchgeführt werden leihen: das elektrostatische und elektromagnetische Prinzip (plus, das elektrodynamische ausschließlich sprechen). Verglichen mit elektrostatischen Einheiten, die elektromagnetische sind robuster weniger anwendbar, fähig zum Erzielen von höheren Kräften, aber auch komplexer und für extreme Miniaturisierung. Es gibt zwei Baumuster magnetische Kräfte, die möglicherweise eingesetzt werden: (1) Maxwell-Kräfte aufgewendet in einem Anflug von variablem Widerstand (die Länge eines Luftspalts zwischen zwei Polen wird herabgesetzt) und (2) Lorentz-Kräfte, wenn ein aktueller tragender Leiter einem magnetischen B-Bereich freigelegt ist. Während es eine Vielzahl von Forschungsaktivitäten in den verschiedenen Anwendungsbereichen gibt, gibt es noch einen erheblichen Mangel an Kommerzialisierung, da wir sehen.

Optische Anwendungen

Die Karlsruhe-Fachhochschule (SATZ), Deutschland, entwickelte einen Dünnschichtstellzylinder, der eine ferromagnetische Formspeicherlegierung nutzt (FSMA). Sie darf ein Massen-micromirror mit zwei Freiheitsgraden steuern. Das Betätigungsprinzip basiert auf einer ferromagnetischen und martensitischen (die antimagnetisch ist), Transformation. Die Anlage ist für Gebrauch als optischer Belegleser bestimmt. Der Leibniz Universitaet Hannover (LUH), Deutschland, entwickelte ein ferrofluidic microactuator, das für die elektromagnetische Steuerung einer anpassungsfähigen mikro-optischen Anlage vorgeschlagen wurde. Das letztere besteht einer Reihe aus microcoils für die Manipulierung der Stellung von einem ferrofluidic anschließen einen Microchannel. Indem man den ferrofluid Bolzen verlegt, wird eine optisch aktive Flüssigkeit verschoben und ein flüssiges Objektiv mit einer justierbaren Brennweite bildet.

Microfluidic und Biomedizinische Anwendungen

Die Ajou-Universität in Suwon, Südkorea, entwickelte ein microactuator mit drei Membranen, die einzeln getrieben werden können. Der Stellzylinder besteht parylene Membranen, gewundenen kupfernen Ringen und aus permanenten Magneten. Ein Anderes Beispiel eines micropump ist ein Mikrosystem, das durch die Hsinchu-Universität in Taiwan entwickelt wird, bestimmte für pneumatische Anwendungen. Es kennzeichnet einen Elastomermembranstellzylinder mit einem halb-eingebetteten Ring.

Ein attraktiver Anflug für das Transportieren von biologischen Mitteln konjugiert sie zu den magnetischen Raupen. Die Nagoya-Universität in Japan entwickelte eine Anlage für die magnetische Raupenbewegung, die Kombination mehrschichtige flache Ringe in der Flexkabeltechnologie mit einem Dauermagnet. Das LUH entwickelte ein Mikrosystem für magnetische Kraft-erhöhte Genlieferung. Die Konjugation von Genen mit magnetischen nanoparticles lässt die magnetische Manipulation dieser Komplexe zu. Das magnetische microactuator kennzeichnet eine Reihe von einzeln erregbaren Polen für diese Komplexe magnetisch betätigen.

Die Staat Arizona-Universität in Tempe, Arizona, entwickelte ein microspeaker MEMS für Hörenanwendungen. Das Ergebnis ist ein völlig integriertes, elektromagnetisch betätigtes microspeaker mit einem getrennten, das geklebte Wachs, Magnet der Partikel Nd-F.E.-b. Das LUH konstruierte eine microactuator Umhüllung als verpflanzbares Hörgerät, um ambylacousia auszugleichen. Der Stellzylinder besteht aus einer mechanischen Anlage, die einen Bolzen, ein Chef und eine Membran sowie eine elektromagnetische Einheit enthält eine Ringanlage, weichen Anleitungen des magnetischen Magnetfeldes und eine Magnetfeldschließung gelegen ist unter die mechanische Anlage enthält. Definierten die physiologischen Beschränkungen im Mittelohr und die Schnecke die maximale Größe des microactuator. Die mechanische Anlage war konstruiert in Bezug auf die Eigenfrequenz vorderstes.

Nachrichtenübermittlung und Computertechnologie

Es gibt die verschiedenen Anflüge zum Leiten von Baumuster HF-Schalter (d.h. microrelays der Forschung MEMS für HF-Frequenzanwendungen. Die Ostchina-Pädagogische Universität in Shanghai, PRC, entwickelte ein bistabiles elektromagnetisches microactuator. Sein Abdruck ist 2 mm x 2,2 mm. Te benötigte Stromschritt ist 50 MA; die Schaltzeit ist 20 µs. Die Universität in Orono, Maine, entwickelte einen Bidirektionalen elektromagnetischen Stellzylinder. Sie wird auf einem einzelnen Wafer, mit einem Au microcoil, NiFe-Membran mit den unterstützten Fahrwerkbeinen und einem Kopte-Dauermagnetintegrierten in der Membran fabriziert. Fotoresist dient als Opferschicht, den Oberteil sich nach der Fertigstellung der Fälschung betätigen zu dürfen. Andere Instanzen, die Forschung auf MEMS-Baumuster Relais leiten, sind Zangen-Universität Shanghais Jiao, PRC, Uc Berkeley, Universität von Minnesota in Minneapolis, beide USA, die Peking-Technische Hochschule, PRC und die Staat Louisiana-Universität im Baton Rouge, USA.

Für das Erzielen einer optimalen Lese-Schreibleistung in den Festspeicher-Antrieben (HDD), wird ein Schreibkopf tadellos mit der geschrieben zu werden ausgerichtet oder zu lesen Datenspur. Um eine perfekte Spurregistrierung zu erzielen, ist der Gebrauch Doppel-stufe (DSA) Stellzylinder für längere Zeit vorgeschlagen worden. Elektromechanische MikroSystemtechnik Nutzend (MEMS), entwickelte das LUH einen Schieber mit einem Integrierten Microactuator (DÜNN) für Gebrauch in den Festspeicher-Antrieben (HDD). Indem sie eher das Lese-Schreibelement auf ein kleines chiplet auf der Hinterkante eines Schiebers legt, verspricht die Auslegung, wettbewerbsfähiges gekostet zu werden.

AutomobilAnwendung

Obgleich Kreiselanlagen für Gierungsmaß Fühler sind, benötigen sie eine Betätigung. Es gibt auch die alternativen körperlichen angewendeten Prinzipien, zwei wichtigsten sind eine Platte und eine Stimmgabel. Die nationale Universität Cheng Kung in Tainan, Taiwan, entwickelte ein MEMS-Baumuster Kreiselkompaß mit einer gegenseitig rotierenden Platte mit elektromagnetischem Antrieb. Bosch, Deutschland entwickelte getrieben elektromagnetisch, Stimmgabelbaumuster Kreisel für Automobilanwendungen. Der Produktionsstart war im Jahre 1998. Diese scheint, die einzige elektromagnetisch betätigte MEMS-Einheit zu sein, die Massenproduktion sah.

Schlussfolgerung

In der Forschung gibt es beträchtlichen Zinsen an elektromagnetischen und elektrodynamischen MNEMS-Einheiten. Zahlreiche Forschungsinstanzen haben in den verschiedenen Anwendungen geschaut und gefunden interessante Lösungen in den Bereichen von optischem, von biomedizinischem, Nachrichtenübermittlung und Computertechnologie sowie Automobiltechnik. Jedoch Automobil zu sein scheint der einzige Bereich, der Kommerzialisierung von magnetischen Mikrobetätigungseinheiten sah, interessant genug auf dem Gebiet des Ermittlens.

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Feb 19, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:21

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