액티브한 자석 MNEMS 개관

교수에 의하여 Hans H Gatzen

교수 손 H Gatzen, Leibniz Universitaet 하노버 의 생산 기술, 마이크로 생산 기술, Der Universitaet 2, 30823 Garbsen 의 독일, 카를스루에 공과 대학, 미세 기술을 위한 학회를 위한 학회를 위한 센터,
Herrmann 폰 Helmholtz Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, 독일. 대응 저자: gatzen@impt.uni-hannover.de

소개

마이크로와 nano 전기 기계 시스템 (MNEMS)를 위해, 박막 기술에서 실행을 위해 특히 잘 빌려주는 2개의 물리적인 원리가 있습니다: 정전기와 전자기 원리 (플러스, 엄밀히 말하면, 전기 역학 것). 정전기 장치에 비교해, 전자기 그들은 더 높은 군대 달성 더 강력하고, 가능하고, 또한 극단적인 소형화를 위해 더 복잡하고 보다 적게 적용 가능합니다. 채택될 수 있는 자기력의 2가지의 모형이 있습니다: (1) 변하기 쉬운 주저 접근에서 적용되는 맥스웰 군대 (2개의 극 사이 에어갭의 길이는 극소화됩니다)와 (2) 현재 전송 지휘자가 로렌츠 힘, 자석 B 필드에 드러낸 상태에서. 각종 적용 분야에 있는 다양한 연구 활동이 동안, 우리가 보기 때문에, 지금도 상품화의 상당한 부족이 있습니다.

광학적인 응용

(장비) 카를스루에 공과 대학, 독일은, 강자성 모양 기억 장치 합금을 이용하는 박막 액추에이터를 발육시켰습니다 (FSMA). 그것은 2개 자유도를 가진 대량 micromirror를 통제하는 허용합니다. 발동 원리는 (비 자석 인) martensitic와 강자성 전이에 근거를 둡니다. 시스템은 광학 스캐너로 사용을 위해 예정됩니다. Leibniz Universitaet 하노버 (LUH), 독일은, 적합한 마이크로 광학적인 시스템의 전자기 통제를 위해 제시된 ferrofluidic microactuator를 개발했습니다. 나중은 ferrofluidic의 위치 조작을 위한 microcoils의 소집으로 연결합니다 microchannel를 이루어져 있습니다. ferrofluid 플러그를 전치해서, 광학적으로 액티브한 액체는 조정가능한 초점 거리를 가진 액체 렌즈를 형성합니다.

Microfluidic와 생물 의학 응용

수원시, 대한민국에 있는 Ajou 대학은, 개별적으로 몰 수 있는 3개의 격막을 가진 microactuator를 개발했습니다. 액추에이터는 파릴렌 격막, 나선형 구리 코일 및 영구 자석으로 이루어져 있습니다. micropump의 또 다른 보기는 압축 공기를 넣은 응용을 위해 대만에 있는 Hsinchu 대학에 의해 개발된 microsystem 예정했습니다입니다. 그것은 반 끼워넣어진 코일을 가진 탄성 중합체 막 액추에이터를 특색짓습니다.

생물학 화합물 수송을 위한 매력적인 접근은 자석 구슬에 그(것)들을 활용시키고 있습니다. 일본에 있는 나고야 대학은 자석 구슬 동요, 코드 케이블 기술에 있는 다중층 편평한 코일 영구 자석과 결합을 위한 시스템을 개발했습니다. LUH는 자석 군대 강화한 유전자 납품을 위한 microsystem를 개발했습니다. 자석 nanoparticles를 가진 유전자를 활용시키는 것은 이 복합물의 자석 조작을 허용합니다. 자석 microactuator는 자석으로 이 복합물을 움직이기를 위한 개별적으로 흥분하기 쉬운 극의 줄을 특색짓습니다.

Tempe, 애리조나에 있는 애리조나 주립 대학은, 듣 응용을 위한 microspeaker MEMS를 개발했습니다. 결과는 분리된 것을 가진 완전히 통합의, 전자기로 움직여진 microspeaker, 접착된 왁스, Nd Fe B 입자 자석입니다. LUH는 이식할 수 있는 보청기로 microactuator ambylacousia를 극복하기 위하여 서빙을 디자인했습니다. 액추에이터는 플런저, 두목 및 코일 시스템, 연약한 자속 가이드 및 기계 시스템 밑에 있는 유출 마감을 포함하는 막 뿐 아니라 전자기 장치 포함하는 기계 시스템으로 이루어져 있습니다. 중이에 있는 생리적인 금지 및 달팽이관은 둘 다 microactuator의 극대 규모를 정의했습니다. 공명 주파수에 관하여 디자인된 기계 시스템은 최초이었습니다.

커뮤니케이션과 컴퓨터 공학

연구 MEMS 모형 RF 스위치 (RF 주파수 응용을 위한 i.e microrelays를 수행하는 각종 접근이 있습니다. 상해, 중공에 있는 동부 중국 보통 대학은, 쌍안정 전자기 microactuator를 개발했습니다. 그것의 발자국은 2개 mm x 2.2 mm입니다. Te는 전류 펄스를입니다 50 mA 요구했습니다; 엇바꾸기 시간은 20의 µs입니다. Orono, 메인에 있는 대학은, 양지향성 전자기 액추에이터를 발육시켰습니다. 그것은 지원된 다리를 가진 Au microcoil, NiFe 막 및 막에서 통합된 지휘관 Pt가 영구 자석 단 하나 웨이퍼에, 날조됩니다. 감광저항은 희생적인 층으로 제작의 완료 후에 움직이는 것을 윗 부분을 허용하는 것을 봉사합니다. MEMS 모형 릴레이에 대한 연구를 하는 그밖 실재물은 미니애폴리스에 있는 미네소타의 상해 Jiao 집게 대학, 중공, 버클리 주립 대학, 대학, 기술의 두 미국 다, 베이징 대학교, 배턴루즈, 미국에 있는 중공 및 루이지애나 주립 대학입니다.

하드 디스크 드라이브에 있는 최적 읽기/쓰기 성과를 얻기를 위해 (HDD), 기록 해드는 쓰여지거나 읽을 것이다 데이터 대위를 완벽하게 맞추어집니다. 완벽한 대위 등록을 달성하기 위하여는, 이중 단계 액추에이터의 사용은 (DSA) 잠시 동안 건의되었습니다. 마이크로 전기 기계 시스템 기술을 (MEMS) 이용해서, LUH는 (호리호리한) 하드 디스크 드라이브에 있는 사용을 위한 통합 Microactuator를 가진 슬라이더를 발육시켰습니다 (HDD). 슬라이더의 트레일 에지에 작은 chiplet에 읽기/쓰기 성분을 오히려 두어서, 디자인은 경쟁을 요하고 약속합니다.

자동 응용

침로에서 벗어남 측정을 위한 자이로스코프 시스템이 센서이더라도, 발동을 요구합니다. 또한 적용된 양자택일 물리적인 원리가 있습니다, 2 가장 중요한 그들은 디스크 및 음차입니다. Tainan, 대만에 있는 청 국제적인 Kung 대학은, 전자기 드라이브를 가진 상호로 자전 디스크를 가진 MEMS 모형 자이로컴퍼스를 개발했습니다. Bosch, 독일은 전자기로 모는 의 자동 응용을 위한 음차 모형 자이로스코프 개발했습니다. 생산의 시작은 1998년에 이었습니다. 이것은 대규모 생산을 본 유일하게 전자기로 움직여진 MEMS 장치인 것을 보입니다.

결론

연구에서는, 전자기와 전기 역학 MNEMS 장치에 있는 상당한 관심사가 있습니다. 수많은 연구 실재물은 광학, 생물 의학의 지역에 있는 흥미로운 해결책을, 커뮤니케이션 및 컴퓨터 공학 제공하는, 각종 응용을 뿐 아니라 자동차 기술 보고 있습니다. 그러나, 자동에 느끼기의 분야에서 자석 마이크로 발동 장치의 상품화를 본, 유일한 지역은 충분히 흥미롭게 이기 위하여 보입니다.

저작권 AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 09:31

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