Actief Magnetisch Overzicht MNEMS

Door Prof. Hans H Gatzen

Prof. Hand H Gatzen, Leibniz Universitaet Hanover, Centrum voor de Technologie van de Productie, Instituut voor de Micro- Technologie van de Productie, een der Universitaet 2, 30823 Garbsen, het Instituut van Duitsland, Karlsruhe van Technologie, Instituut voor de Technologie van de Microstructuur,
Herrmann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 eggenstein-Leopoldshafen, Duitsland. Overeenkomstige auteur: gatzen@impt.uni-hannover.de

Inleiding

Voor micro en nano elektromechanische systemen (MNEMS), zijn er twee fysieke principes die lenen bijzonder goed voor wordt uitgevoerd in thin-film technologie: het elektrostatische en elektromagnetische principe (plus, strikt genomen, eleltrodynamische). Vergeleken bij elektrostatische apparaten, zijn elektromagnetische degenen robuuster, geschikt, maar ook complexer en minder toepasselijk om hogere krachten te bereiken voor extreme miniaturisatie. Er zijn twee soorten magnetische krachten die kunnen worden aangewend: (1) die krachten Maxwell in een veranderlijke tegenzinbenadering (de lengte van een luchthiaat tussen wordt twee polen geminimaliseerd) worden toegepast en (2) krachten Lorentz, met een huidige dragende leider die aan een magnetisch B-Gebied worden blootgesteld. Terwijl er een verscheidenheid van onderzoekactiviteiten op divers gebied van toepassing zijn, is er nog een wezenlijk gebrek aan introductie op de markt, zoals wij zullen zien.

Optische Toepassingen

Het Instituut van Karlsruhe van Technologie (UITRUSTING), Duitsland, ontwikkelde thin-film actuator die uit een ferromagnetische legering van het vormgeheugen voordeel halen (FSMA). Het staat toe controlerend een bulkmicromirror met twee graden van vrijheid. Het aandrijvingsprincipe is gebaseerd op ferromagnetisch en martensitic (die niet-magnetische) transformatie zijn. Het systeem is voorgenomen voor gebruik als optische scanner. Leibniz Universitaet Hanover (LUH), Duitsland, ontwikkelde een ferrofluidic die microactuator voor het elektromagnetische controleren van een aanpassings micro-optisch systeem wordt voorgesteld. De laatstgenoemde bestaat uit een serie van microcoils voor het manipuleren van de positie van een ferrofluidic stop in microchannel. Door de ferrofluidstop te verplaatsen, wordt een optisch actieve vloeistof bewogen en vormt een vloeibare lens met een regelbare brandpuntslengte.

Microfluidic en Biomedische Toepassingen

De Universiteit Ajou in Suwon, Zuid-Korea, ontwikkelde een microactuator met drie diafragma's die kunnen individueel worden gedreven. Actuator bestaat uit parylene diafragma's, spiraalvormige koperrollen, en permanente magneten. Een Ander die voorbeeld van een micropump is microsystem door de Universiteit Hsinchu in Taiwan voorgenomen voor pneumatische toepassingen wordt ontwikkeld. Het kenmerkt actuator van het elastomeermembraan met een semi-ingebedde rol.

Een aantrekkelijke benadering voor het vervoeren van biologische samenstellingen vervoegt hen aan magnetische parels. De Universiteit van Nagoya in Japan ontwikkelde een systeem voor de magnetische parelagitatie, combineren multi-layer vlakke rollen in flex kabeltechnologie met een permanente magneet. LUH ontwikkelde microsystem voor magnetische kracht-verbeterde genlevering. Het Vervoegen van genen met magnetische nanoparticles staat voor de magnetische manipulatie van deze complexen toe. Magnetische microactuator kenmerkt een rij van individueel prikkelbare polen voor magnetisch het aandrijven van deze complexen.

De Universiteit van de Staat van Arizona in Tempe, Arizona, ontwikkelde een microspeaker MEMS voor hoorzittingstoepassingen. Het resultaat is volledig geïntegreerd, elektromagnetisch aangedreven microspeaker met afzonderlijk, was in entrepot, Nd-Fe-B deeltjesmagneet. LUH ontwierp een microactuator die als inplanteerbaar gehoorapparaat dienen ambylacousia te overwinnen. Actuator bestaat uit een mechanisch systeem die een duiker, een werkgever, en een membraan evenals een elektromagnetisch apparaat bevatten die een rolsysteem, zachte magnetische die stroomgidsen, en een stroomsluiting bevatten onderaan het mechanische systeem wordt gevestigd. Zowel bepaalden de fysiologische beperkingen in het middenoor als het slakkehuis de maximale grootte van microactuator. Het mechanische die systeem was belangrijkste met betrekking tot de resonerende frequentie wordt ontworpen.

Mededelingen en Computertechnologie

Er zijn diverse benaderingen van het type RF van gedragsonderzoek MEMS schakelaars (d.w.z. microrelays voor de frequentietoepassingen van RF. De Normale Universiteit Oost- van China in Shanghai, de VRC, ontwikkelde een bistabiele elektromagnetische microactuator. Zijn voetafdruk is 2 mm x 2.2 mm. Te vereiste de huidige impuls 50 mA is; de omschakelingstijd is 20 µs. De Universiteit in Orono, Maine, ontwikkelde Tweerichtings elektromagnetische actuator. Het wordt vervaardigd op één enkel wafeltje, met Au microcoil, membraan NiFe met gesteunde benen en een Co-Pt permanente die magneet in het membraan wordt geïntegreerd. Photoresist dient als offerlaag om voor het hoogste deel toe te staan na de voltooiing van de vervaardiging aan te drijven. Andere entiteiten die onderzoek naar MEMS typerelais zijn leiden de Universiteit van Shanghai Jiao Tong, de VRC, UC Berkeley, Universiteit van Minnesota in Minneapolis, de beide V.S., Universiteit van Peking van Technologie, de VRC, en de Universiteit van de Staat van Louisiane in Baton Rouge, de V.S.

Voor het bereiken van optimale lees-schrijfprestaties in de Aandrijving van de Harde Schijf (HDD), wordt een opnamehoofd volkomen gericht op het te schrijven of te lezen gegevensspoor. Om een perfecte spoorregistratie te bereiken, is het gebruik van dubbel-stadiumactuators (DSA) voorgesteld voor vrij een tijdje. Voordeel halend uit de Micro- Elektromechanische technologie (MEMS) van het Systeem, ontwikkelde LUH een Schuif met een Geïntegreerde (SLANKE) Microactuator voor gebruik in de Aandrijving van de Harde Schijf (HDD). Door het lees-schrijfelement op een kleine chiplet op de slepende rand van een schuif eerder te plaatsen, belooft het ontwerp gekost concurrerend te zijn.

Automobiel Toepassing

Hoewel de gyroscoopsystemen voor slingeringsmeting sensoren zijn, vereisen zij een aandrijving. Er zijn ook alternatieve fysieke toegepaste principes, zijn de twee belangrijkste een schijf en een stemvork. De nationale Universiteit van Cheng Kung in Tainan, Taiwan, ontwikkelde een MEMS typegyroscoop met een wederkerig roterende schijf met elektromagnetische aandrijving. Bosch, Duitsland ontwikkelde elektromagnetisch gedreven, stemvorktype gyroscoop voor automobieltoepassingen. Het begin van productie was in 1998. Dit schijnt het enige elektromagnetisch aangedreven apparaat te zijn MEMS, dat productie op grote schaal zag.

Conclusie

In onderzoek, is er een aanzienlijke rente in elektromagnetische en eleltrodynamische apparaten MNEMS. Talrijke onderzoekentiteiten hebben in diverse toepassingen gekeken, die met interessante oplossingen op het gebied van optische, biomedische, mededeling en computertechnologie, evenals automobieltechnologie op de proppen komen. Nochtans, automobiel schijnt het enige gebied te zijn, dat introductie op de markt van magnetische micro- aandrijvingsapparaten, interessant genoeg op het gebied van het ontdekken zag.

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 09:14

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit