বিশ্বের সবচেয়ে ছোট এবং শক্তিশালী মাইক্রো মোটর উন্মোচন

পাইজোইলেকট্রিক অতিস্বনক মোটরগুলির দুটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে, যথা তাদের উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং তাদের সাধারণ গঠন, যা উভয়ই তাদের ক্ষুদ্রকরণে অবদান রাখে।আমরা প্রায় এক ঘন মিলিমিটার আয়তনের স্টেটর ব্যবহার করে একটি প্রোটোটাইপ মাইক্রো আল্ট্রাসোনিক মোটর তৈরি করেছি।আমাদের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে প্রোটোটাইপ মোটরটি এক ঘন মিলিমিটার স্টেটরের সাথে 10 μNm এর বেশি টর্ক তৈরি করে।এই অভিনব মোটরটি এখন সবচেয়ে ছোট মাইক্রো আল্ট্রাসনিক মোটর যা ব্যবহারিক টর্ক দিয়ে তৈরি করা হয়েছে।

মোবাইল এবং পরিধানযোগ্য ডিভাইস থেকে ন্যূনতম আক্রমণাত্মক মেডিকেল ডিভাইস পর্যন্ত অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মাইক্রো অ্যাকচুয়েটর প্রয়োজন।যাইহোক, তাদের বানোয়াট সীমাবদ্ধতা এক-মিলিমিটার স্কেলে তাদের স্থাপনা সীমিত করেছে।সবচেয়ে সাধারণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মোটরগুলির জন্য কয়েল, চুম্বক এবং বিয়ারিংয়ের মতো অনেক জটিল উপাদানগুলির ক্ষুদ্রকরণের প্রয়োজন হয় এবং স্কেলিং এর কারণে গুরুতর টর্কের অপচয় হয়।ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মোটরগুলি মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেম (MEMS) প্রযুক্তি ব্যবহার করে চমৎকার স্কেলেবিলিটি সক্ষম করে, কিন্তু তাদের দুর্বল চালিকা শক্তি তাদের আরও বিকাশকে সীমিত করেছে।
পাইজোইলেকট্রিক অতিস্বনক মোটরগুলি উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন মাইক্রোমোটর হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে কারণ তাদের উচ্চ টর্কের ঘনত্ব এবং সাধারণ উপাদানগুলি।আজ অবধি রিপোর্ট করা সবচেয়ে ছোট বিদ্যমান অতিস্বনক মোটরটিতে একটি ধাতব উপাদান রয়েছে যার ব্যাস 0.25 মিমি এবং দৈর্ঘ্য 1 মিমি।যাইহোক, প্রিলোড মেকানিজম সহ এর মোট আকার 2-3 মিমি, এবং এর টর্কের মান অনেক ছোট (47 nNm) অনেক অ্যাপ্লিকেশনে অ্যাকচুয়েটর হিসাবে ব্যবহারের জন্য।
Tomoaki Mashimo, Toyohashi University of Technology-এর একজন গবেষক, চিত্র 1-এ দেখানো এক ঘন মিলিমিটার স্টেটর সহ একটি মাইক্রো অতিস্বনক মোটর তৈরি করছেন, এবং এটি এখন পর্যন্ত নির্মিত সবচেয়ে ছোট অতিস্বনক মোটরগুলির মধ্যে একটি।স্টেটর, যা একটি ধাতব ঘনক নিয়ে গঠিত যার পাশে একটি থ্রু-হোল এবং প্লেট-পিজোইলেকট্রিক উপাদান রয়েছে, কোনো বিশেষ মেশিনিং বা সমাবেশ পদ্ধতির প্রয়োজন ছাড়াই ছোট করা যেতে পারে।প্রোটোটাইপ মাইক্রো আল্ট্রাসোনিক মোটরটি 10 ​​μNm এর ব্যবহারিক টর্ক অর্জন করেছে (যদি পুলিটির ব্যাসার্ধ 1 মিমি থাকে, মোটরটি 1-জি ওজন তুলতে পারে) এবং প্রায় 70 Vp-p এ 3000 rpm এর কৌণিক বেগ অর্জন করেছে।এই টর্কের মান বিদ্যমান মাইক্রো মোটরগুলির তুলনায় 200 গুণ বড়, এবং ছোট সেন্সর এবং যান্ত্রিক অংশগুলির মতো ছোট বস্তুগুলি ঘোরানোর জন্য খুবই ব্যবহারিক।