Motor ultrasonik piezoelektrik mempunyai dua kelebihan penting, iaitu ketumpatan tenaga yang tinggi dan struktur ringkasnya, yang kedua-duanya menyumbang kepada pengecilannya.Kami telah membina prototaip motor ultrasonik mikro menggunakan stator dengan isipadu kira-kira satu milimeter padu.Eksperimen kami telah menunjukkan bahawa motor prototaip menjana tork lebih daripada 10 μNm dengan stator satu milimeter padu.Motor novel ini kini merupakan motor ultrasonik mikro terkecil yang telah dibangunkan dengan tork praktikal.
Penggerak mikro diperlukan untuk pelbagai aplikasi, daripada peranti mudah alih dan boleh pakai kepada peranti perubatan invasif minimum.Walau bagaimanapun, batasan yang berkaitan dengan fabrikasi mereka telah mengehadkan penggunaannya pada skala satu milimeter.Motor elektromagnet yang paling biasa memerlukan pengecilan banyak komponen rumit seperti gegelung, magnet, dan galas, dan mempamerkan pelesapan tork yang teruk akibat penskalaan.Motor elektrostatik mendayakan kebolehskalaan yang sangat baik dengan menggunakan teknologi sistem mikroelektromekanikal (MEMS), tetapi daya penggeraknya yang lemah telah mengehadkan perkembangan selanjutnya.
Motor ultrasonik piezoelektrik dijangka menjadi mikromotor berprestasi tinggi kerana ketumpatan tork yang tinggi dan komponen mudah.Motor ultrasonik sedia ada terkecil yang dilaporkan setakat ini mempunyai komponen logam dengan diameter 0.25 mm dan panjang 1 mm.Walau bagaimanapun, jumlah saiznya, termasuk mekanisme pramuat, berjumlah 2-3 mm, dan nilai torknya terlalu kecil (47 nNm) untuk digunakan sebagai penggerak dalam banyak aplikasi.
Tomoaki Mashimo, seorang penyelidik di Universiti Teknologi Toyohashi, telah membangunkan motor ultrasonik mikro dengan stator satu milimeter padu, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, dan ia juga merupakan salah satu motor ultrasonik terkecil yang pernah dibina.Stator, yang terdiri daripada kiub logam dengan lubang telus dan elemen piezoelektrik plat yang melekat pada sisinya, boleh dikecilkan tanpa memerlukan sebarang pemesinan atau kaedah pemasangan khas.Motor ultrasonik mikro prototaip mencapai tork praktikal 10 μNm (Jika takal mempunyai jejari 1 mm, motor boleh mengangkat berat 1-g) dan halaju sudut 3000 rpm pada kira-kira 70 Vp-p.Nilai tork ini adalah 200 kali lebih besar daripada motor mikro sedia ada, dan sangat praktikal untuk memutar objek kecil seperti sensor kecil dan bahagian mekanikal.
Masa siaran: Feb-27-2018