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有效的磁性 MNEMS 概覽

漢斯 H Gatzen 教授

現有量 H Gatzen, Leibniz Universitaet 漢諾威,生產技術,微生產技術, Der Universitaet 2, 30823 Garbsen,德國,卡爾斯魯厄技術研究所,微結構技術學院學院中心教授,
Herrmann 馮Helmholtz Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen,德國。 對應的作者: gatzen@impt.uni-hannover.de

簡介

對於微和納諾機電系統 (MNEMS),有特別很好借的二個實際原則為被執行在薄膜技術: 靜電和電磁式原則,嚴格上講, (加上電動力學一個)。 與靜電設備比較,電磁式那些為極其小型化是穩健,能够達到更強的強制,而且複雜和較不可適用的。 有可能被使用磁力的二種類型: (1) 在一個可變磁阻途徑應用的麥克斯韋強制 (空氣隙的長度二根杆之間的減到最小) 和 (2) 洛侖茲力,当一個當前運載的導體顯示在一個磁性 B 。 當有各種各樣的研究活動以多種應用領域時,仍有大量的缺乏商品化,因為我們將看見。

光學應用

卡爾斯魯厄技術研究所 (工具箱),德國,發展了利用一鐵磁形狀記憶合金的一個薄膜致動器 (FSMA)。 它准許控制與二個自由程度的一批量 micromirror。 驅動原則在一個鐵磁和馬氏體的 (無磁性) 轉換基礎上。 這個系統供使用使用作為一臺光掃描器。 Leibniz Universitaet 漢諾威 (LUH),德國,開發了為電磁控制建議的一 ferrofluidic microactuator 一個可適應的微光學的系統。 後者包括一一些操作的位置 microcoils ferrofluidic 接通微通道。 通過偏移 ferrofluid 插件,光學上有效的流體被移動并且形成有一個可調整的焦距的一個液體透鏡。

Microfluidic 和生物醫學的應用

Ajou 大學在水源,韓國,開發了與可以單個驅動的三張膜片的一 microactuator。 致動器包括聚對二甲苯基的膜片、螺旋銅捲和永久磁鐵。 micropump 的另一個示例是新竹大學開發的微系統在臺灣為氣動力學的應用打算。 它以有半嵌入捲的一個彈性體膜致動器為特色。

運輸的生物化合物一個有吸引力的途徑共軛他們對磁性小珠。 名古屋大學在日本在導電線海底電報技術開發了磁性小珠鼓動的,結合一個系統多層平面的捲以永磁鐵。 LUH 開發了磁性強制改進的基因發運的一個微系統。 共軛與磁性 nanoparticles 的基因允許這些複雜的磁性處理。 磁性 microactuator 以單個磁性開動的這些複雜可激發的杆為特色行。

亞利桑那州立大學在坦佩,亞利桑那,開發了聽到應用的一 microspeaker MEMS。 這個結果是與分離的一充分地集成,電磁式開動的 microspeaker,被結合的蠟, Nd FeB 微粒磁鐵。 LUH 設計一項 microactuator 服務作為一個可植入的可移植的助聽器解決 ambylacousia。 致動器包括包含柱塞的一個機械系統、上司和包含捲系統、軟的磁性銲劑指南和漲潮關閉的膜以及一個電磁式設備位於在機械系統下。 在中耳的生理限制和耳蝸定義了 microactuator 的最大的範圍。 機械系統是首要的設計關於諧振頻率。

通信和計算機科技

有執行研究 MEMS 類型的多種途徑 RF 切換 (即 RF 頻率應用的 microrelays。 中國東部師範大學在上海,中華人民共和國,開發了一雙穩的電磁式 microactuator。 其腳印是 2 mm x 2.2 mm。 Te 要求了電瘤衝是 50 mA; 切換時間是 20 µs。 大學在 Orono,緬因,發展了一個雙向電磁式致動器。 它在一個唯一薄酥餅被製造,與一澳大利亞 microcoil, NiFe 膜有支持的行程的和哥普特人永磁鐵集成在膜。 光致抗蝕劑擔當一塊犧牲層允許頂部在製造的完成以後開動。 開展對 MEMS 類型繼電器的其他實體研究是上海焦鉗子大學、中華人民共和國、加州大學伯克利分校、明尼蘇達大學在米尼亞波尼斯,兩美國、北京科技大學,中華人民共和國和路易斯安那州立大學在巴吞魯日,美國。

對於完成在磁盤驅動器的最佳的讀/寫性能 (HDD),錄音磁頭與將被寫或讀的數據磁道完全對齊。 要達到一個理想的跟蹤註冊,使用雙重階段致動器 (DSA)有一陣子被建議。 利用微機電 (MEMS)系統技術, LUH 發展了有集成 Microactuator 的一個滑子 (亭亭玉立) 用於磁盤驅動器 (HDD)。 通過相當安置這個讀/寫要素在一小的 chiplet 在滑子的機體後緣,這個設計承諾花費競爭。

汽車應用

雖然彈道正切角評定的陀螺儀系統是傳感器,他們要求驅動。 也有被運用的替代實際原則,二最重要部分是光盤和音叉。 國家城 Kung 大學在臺南,臺灣,開發了與一個相互轉動的光盤的一個 MEMS 類型電羅經與電磁式驅動器。 Bosch,德國開發了一電磁式驅動,汽車應用的音叉類型陀螺儀。 在 1998年生產起始時間是。 這似乎是唯一的電磁式開動的 MEMS 設備,看到大規模的生產。

結論

在研究,有嚴重的興趣在電磁式和電動力學的 MNEMS 設備上。 許多研究實體在區查找以多種應用,搞到有趣解決方法光學,生物醫學,通信和計算機科技,以及汽車技術。 然而,汽車似乎是唯一的區,看到磁性微驅動設備的商品化,足够有趣在感覺領域。

版權 AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 09:11

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