随着考斯特科学家开发出更小巧、更简单、无需单一传感器的设备,精确控制微型设备位置和移动的能力正在进入新的领域。
侯赛因·侯赛因(HusseinHussein)博士后解释说,在工业或医疗应用中定位微型微机械设备传统上依赖于引起运动的致动器和检测位置的传感器的组合。“我们的新方法去掉了传感器,”他说。原型装置也使用单个执行器,而不是通常需要的几个执行器。拥有一个单一的执行器使研究人员能够减小设备的尺寸,同时也降低了电子和电源的复杂性。
这些器件由绝缘体上的硅片制成,最终尺寸为2×2.5毫米宽,只有0.4毫米厚。由单一晶圆材料制成的简单设计是另一项重大创新:替代设备通常需要几个不同的部件。
侯赛因(Hussein)和电气工程教授侯赛因(HosseinFariborzi)开发并测试了多个版本的设备,并对有希望的结果感到满意。
他们证明,施加适当的电压可以通过一系列相距仅10微米的固定位置切换移动部分。这将携带在真实应用程序中定位的任何组件。移动部件两侧的一排锯齿状锁扣和夹具将其固定在稳定位置,无需任何传感器。更改电压可以使系统恢复到其原始配置。
Hussein和Fariborzi相信,他们的原型所展示的性能有一天可以用来精确控制微型手术器械,从而实现目前不可能实现的极其精细的技术。或者它可能被用来在非常精确的位置和时间运送药物。他们希望它也能在许多工业领域得到应用,在这些领域中,微型化和微型设备正将技术推向越来越低的规模。
Fariborzi说:“这些设备可以在非常狭窄的空间中实现,而不会增加使用其他方法可能涉及的拥塞。”。他说:“由于设计和控制简单,我们可以消除直接的电气连接,实现远程激活,从而大大提高了该微系统在各种应用中的灵活性。”。
侯赛因说,他希望将来能参与将这项工作推向真正的应用。他总结道:“基本设计可以很容易地进行调整,以适应任何应用并付诸实践。”。
他们的研究成果发表在《机械工程前沿》上。