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Synthèse Magnétique Active de MNEMS

Par Prof. Hans H Gatzen

Prof. Main H Gatzen, Leibniz Universitaet Hanovre, Centre pour la Technologie de Production, Institut pour la Technologie de Production Micro, Un der Universitaet 2, 30823 Garbsen, Institut de Technologie de l'Allemagne, Karlsruhe, Institut pour la Technologie de Microstructure,
Herrmann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Allemagne. Auteur Correspondant : gatzen@impt.uni-hannover.de

Introduction

Pour les systèmes électromécaniques micro et nanos (MNEMS), il y a deux principes matériels se prêtant particulièrement bien pour être exécuté en technologie en couche mince : le principe électrostatique et électromagnétique (plus, à proprement parler, l'électrodynamique). Comparé aux dispositifs électrostatiques, l'électromagnétique s'applique plus robuste, capable de réaliser des forces plus élevées, mais également plus complexe et moins pour la miniaturisation extrême. Il y a deux types de forces magnétiques qui peuvent être utilisées : (1) forces de Maxwell appliquées dans un élan à reluctance variable (la longueur d'un entrefer entre deux perches est réduite à un minimum) et (2) forces de Lorentz, avec un conducteur transportant actuel étant exposé à une B-Zone magnétique. Tandis Qu'il y a un grand choix d'activités de recherche dans champs d'application variés, il y a toujours un manque substantiel de commercialisation, car nous verrons.

Applications Optiques

L'Institut de Technologie de Karlsruhe (TROUSSE), Allemagne, a développé un déclencheur en couche mince tirant profit d'un alliage de mémoire de forme ferromagnétique (FSMA). Il laisse régler un micromirror en vrac avec deux degrés de liberté. Le principe de mise en fonction est basé sur (qui est non magnétique) une transformation ferromagnétique et martensitique. Le système est destiné pour l'usage comme balayeur optique. Le Leibniz Universitaet Hanovre (LUH), Allemagne, a développé un microactuator ferrofluidic proposé pour le réglage électromagnétique d'un système micro-optique adaptatif. Ce dernier se compose d'un choix de microcoils pour manipuler la position d'un ferrofluidic branche un microcanal. En déplaçant la fiche de ferrofluid, un liquide optiquement actif est déménagé et forme une lentille liquide avec une longueur focale réglable.

Microfluidic et Applications Biomédicales

L'Université d'Ajou à Suwon, Corée Du Sud, A développé un microactuator avec trois diaphragmes qui peuvent être pilotés individuellement. Le déclencheur se compose des diaphragmes paryléniques, des bobines de cuivre spiralées, et des aimants permanents. Un Autre exemple d'un micropump est un microsystème développé par l'Université de Hsinchu dans Taïwan a destiné pour des applications pneumatiques. Il comporte un déclencheur de membrane d'élastomère avec une bobine semi-encastrée.

Un élan attrayant pour transporter les composés biologiques les conjugue aux petits programmes magnétiques. L'Université de Nagoya au Japon a développé un système pour l'agitation magnétique de petit programme, combinaison les bobines plates multicouche en technologie de câble de point d'inflexion avec un aimant permanent. Le LUH a développé un microsystème pour l'accouchement force-amélioré magnétique de gène. La Conjugaison des gènes avec les nanoparticles magnétiques tient compte de la manipulation magnétique de ces composés. Le microactuator magnétique comporte une ligne des perches individuellement excitables pour activer par magnétisme ces composés.

L'Université De L'Etat D'Arizona à Tempe, Arizona, a développé un microspeaker MEMS pour des applications de entendre. Le résultat est un microspeaker entièrement intégré et électromagnétiquement activé avec un discret, cire collée, aimant des particules ND-Technicien-b. Le LUH a conçu une portion de microactuator comme appareil auditif implantable pour surmonter l'ambylacousia. Le déclencheur se compose d'un système mécanique contenant un plongeur, un moyeu, et une membrane ainsi qu'un dispositif électromagnétique contenant un système de bobine, des guides mous de flux magnétique, et une fermeture de flux située sous le système mécanique. Les restrictions physiologiques dans l'oreille moyenne et le limaçon ont défini la taille maximale du microactuator. Le système mécanique était premier conçu en ce qui concerne la fréquence de résonance.

Transmissions et Technologie des Ordinateurs

Il y a des élans variés pour conduire le type les contacts de RF (c.-à-d. microrelays des recherches MEMS pour des applications de fréquence de RF. L'Université Normale de Chine Orientale à Changhaï, RPC, a développé un microactuator électromagnétique bistable. Son empreinte de pas est de 2 millimètres X 2,2 millimètres. Te a exigé le pouls actuel est 50 mamans ; le temps de commutation est 20 µs. L'Université dans Orono, Maine, a développé un déclencheur électromagnétique Bidirectionnel. Elle est fabriquée sur un disque unique, avec un microcoil d'Au, la membrane de NiFe avec les pieds supportés et un aimant permanent de Copte intégré dans la membrane. Le Vernis Photosensible sert de couche sacrificatoire pour tenir compte pour que la partie supérieure active après l'achèvement de la fabrication. D'Autres entités conduisant la recherche sur le type relais de MEMS sont Université de Pinces de Changhaï Jiao, la RPC, Uc Berkeley, Université du Minnesota à Minneapolis, les les deux ETATS-UNIS, l'Université De Technologie de Pékin, la RPC, et l'Université De L'Etat De la Louisiane à Baton Rouge, ETATS-UNIS.

Pour réaliser une performance lecture/écriture optimale dans les Lecteurs de Disques Durs (HDD), une tête d'enregistrement est alignée parfaitement avec la voie de données à écrire ou indiquer. Pour réaliser une inscription parfaite de piste, l'utilisation des déclencheurs de double-stade (DSA) a été suggérée pendant longtemps. Tirant profit de la Technologie du système Électromécanique Micro (MEMS), le LUH a développé un Curseur avec un Microactuator Intégré (MINCE) pour l'usage dans les Lecteurs de Disques Durs (HDD). En mettant l'élément lecture/écriture sur un petit chiplet plutôt sur le rebord arrière d'un curseur, les promesses de design d'être coût compétitif.

Application Automobile

Bien Que les systèmes de gyroscope pour la mesure de lacet soient des senseurs, ils exigent une mise en fonction. Il y a également des principes matériels alternatifs appliqués, deux les plus importants sont un disque et un diapason. L'Université nationale de Cheng Kung à Tainan, Taïwan, a développé un type compas gyroscopique de MEMS avec un disque réciproquement tournant avec le lecteur électromagnétique. Bosch, Allemagne a développé électromagnétiquement piloté, type gyroscope de diapason pour des applications automobiles. Le début de la production était en 1998. Ceci semble être le seul dispositif électromagnétiquement activé de MEMS, qui a vu la production à grande échelle.

Conclusion

Dans la recherche, il y a un intérêt considérable pour les dispositifs électromagnétiques et électrodynamiques de MNEMS. Les entités Nombreuses de recherches avaient examiné dans applications variées, fournissant les solutions intéressantes dans les zones d'optique, de biomédical, transmission et technologie des ordinateurs, ainsi que technique de l'automobile. Cependant, automobile semble être la seule zone, qui a vu la commercialisation des dispositifs micro magnétiques de mise en fonction, assez intéressant dans le domaine de se sentir.

Droit d'auteur AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 09:18

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