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Reseña Magnética Activa de MNEMS

Por Profesor Hans H Gatzen

Profesor Mano H Gatzen, Leibniz Universitaet Hannover, Centro para la Tecnología de Producción, Instituto para la Tecnología de Producción Micra, Un der Universitaet 2, 30823 Garbsen, Instituto de Tecnología de Alemania, Karlsruhe, Instituto para la Tecnología de la Microestructura,
Herrmann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Alemania. Autor Correspondiente: gatzen@impt.uni-hannover.de

Introducción

Para los sistemas electromecánicos micros y nanos (MNEMS), hay dos principios físicos que se prestan determinado bien para ser ejecutada en tecnología de la fino-película: el principio electroestático y electromágnetico (más, en realidad, el electrodinámico). Comparado a los dispositivos electroestáticos, los electromágneticos son más robustos, capaces de lograr fuerzas más altas, pero también más complejos y menos aplicables para la miniaturización extrema. Hay dos tipos de fuerzas magnéticas que puedan ser empleadas: (1) fuerzas del Maxwell aplicadas en una aproximación de reluctancia variable (la longitud de una separación de aire entre dos polos se disminuye) y (2) fuerzas de Lorentz, con un conductor que lleva actual que es expuesto a un B-Campo magnético. Mientras Que hay una variedad de actividades de investigación en diversos campos de la aplicación, todavía hay una falta sustancial de comercialización, pues veremos.

Aplicaciones Ópticas

El Instituto de Tecnología de Karlsruhe (CONJUNTO), Alemania, desarrolló un actuador de la fino-película que se aprovechaba de una aleación de memoria de dimensión de una variable ferromagnética (FSMA). Permite el controlar de un micromirror a granel con dos grados de libertad. El principio de la actuación se basa en (que es diamagnético) una transformación ferromagnética y martensítica. El sistema se piensa para el uso como analizador óptico. El Leibniz Universitaet Hannover (LUH), Alemania, desarrolló un microactuator ferrofluidic propuesto para controlar electromágnetico de un sistema microóptico adaptante. Este último consiste en un arsenal de los microcoils para manipular la posición de un ferrofluidic enchufa un microcanal. Dislocando el enchufe del ferrofluid, un líquido ópticamente activo se mueve y forma un lente líquido con una longitud focal ajustable.

Microfluidic y Aplicaciones Biomédicas

La Universidad de Ajou en Suwon, Corea del Sur, desarrolló un microactuator con tres diafragmas que se pueden impulsar individualmente. El actuador consiste en diafragmas de parileno, bobinas de cobre espirales, y los imanes permanentes. Otro ejemplo de un micropump es un microsistema desarrollado por la Universidad de Hsinchu en Taiwán pensó para las aplicaciones neumáticas. Ofrece un actuador de la membrana del elastómero con una bobina semi-embutida.

Una aproximación atractiva para transportar pastas biológicas las está conjugando a los bordes magnéticos. La Universidad de Nagoya en Japón desarrolló un sistema para la agitación magnética del borde, el combinar las bobinas planas de múltiples capas en tecnología de cable de la formación flex con un imán permanente. El LUH desarrolló un microsistema para la salida fuerza-aumentada magnética del gen. La Conjugación de genes con los nanoparticles magnéticos permite la manipulación magnética de estos complejos. El microactuator magnético ofrece una fila de los polos individualmente excitables para magnético actuar estos complejos.

La Universidad de Estado de Arizona en Tempe, Arizona, desarrolló un microaltavoz MEMS para las aplicaciones de la audición. El resultado es un microaltavoz completo integrado, electromágnetico actuado con un discreto, cera pegada, imán de las partículas Nd-FE-b. El LUH diseñó una porción del microactuator como audífono implantable para vencer ambylacousia. El actuador consiste en un sistema mecánico que contiene un émbolo buzo, una protuberancia, y una membrana así como un dispositivo electromágnetico que contienen un sistema de la bobina, guías suaves del flux magnético, y un cierre del flux situado por debajo el sistema mecánico. Las restricciones fisiológicas en el oído central y la cóclea definieron la talla máxima del microactuator. El sistema mecánico era primero diseñado en cuanto a la frecuencia resonante.

Comunicaciones e Informática

Hay diversas aproximaciones para conducto el tipo interruptores del RF (es decir microrelays de la investigación MEMS para las aplicaciones de la frecuencia del RF. La Universidad Normal de China Oriental en Shangai, PRC, desarrolló un microactuator electromágnetico biestable. Su huella es 2 milímetros x 2,2 milímetros. Te requirió pulso actual es 50 mA; el tiempo de la transferencia es 20 µs. La Universidad en Orono, Maine, desarrolló un actuador electromágnetico Bidireccional. Se fabrica en un único fulminante, con un microcoil del Au, la membrana de NiFe con las patas utilizadas y un imán permanente de Copto integrado en la membrana. La Fotoprotección sirve como capa sacrificatoria permitir para que la parte superior se actúe después de la realización de la fabricación. Otras entidades conducto la investigación sobre el tipo relevos de MEMS son Universidad de las Tenazas de Shangai Jiao, PRC, Uc Berkeley, Universidad de Minnesota en Minneapolis, los ambos E.E.U.U., la Universidad Tecnológica de Pekín, PRC, y la Universidad de Estado de Luisiana en Baton Rouge, los E.E.U.U.

Para lograr un funcionamiento de lectura/grabación óptimo en Unidades de Discos Duros (HDD), una carga de registro se alinea perfectamente con el carril de datos que se escribirá o a leer. Para lograr una inscripción perfecta del carril, el uso de los actuadores del doble-escenario (DSA) se ha sugerido durante bastante tiempo. Aprovechándose de tecnología de Sistema Electromecánica (MEMS) Micra, el LUH desarrolló un Deslizador con un Microactuator Integrado (DELGADO) para el uso en Unidades de Discos Duros (HDD). Poniendo el elemento de lectura/grabación en un pequeño chiplet bastante en el borde de fuga/posterior de un deslizador, el diseño promete ser costado competitivo.

Aplicación Automotor

Aunque los sistemas del giroscopio para la medición de la guiñada sean sensores, requieren una actuación. Hay también principios físicos alternativos aplicados, dos los más importantes son un disco y un diapasón. La Universidad nacional de Cheng Kung en Tainan, Taiwán, desarrolló un tipo brújula giroscópica de MEMS con un disco recíproco giratorio con el mecanismo impulsor electromágnetico. Bosch, Alemania desarrolló electromágnetico haber impulsado, tipo giroscopio del diapasón para las aplicaciones automotores. El comienzo de la producción estaba en 1998. Éste parece ser el único dispositivo electromágnetico actuado de MEMS, que consideró la producción en grande.

Conclusión

En la investigación, hay un considerable interés en dispositivos electromágneticos y electrodinámicos de MNEMS. Las entidades Numerosas de la investigación han estado observando en las diversas aplicaciones, subiendo con las soluciones interesantes en las áreas de óptico, de biomédico, comunicación e informática, así como tecnología automotriz. Sin Embargo, automotor parece ser la única área, que consideró la comercialización de los dispositivos micros magnéticos de la actuación, interesante bastante en el campo de detectar.

Derechos De Autor AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 09:51

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