ਦੁਨੀਆ ਦੀਆਂ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀਆਂ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਮੋਟਰਾਂ ਦਾ ਉਦਘਾਟਨ

ਪੀਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰਾਂ ਦੇ ਦੋ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਫਾਇਦੇ ਹਨ, ਅਰਥਾਤ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸਧਾਰਨ ਬਣਤਰ, ਜੋ ਦੋਵੇਂ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਛੋਟੇਕਰਨ ਵਿੱਚ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਅਸੀਂ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਕਿਊਬਿਕ ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਸਟੇਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰ ਬਣਾਈ ਹੈ।ਸਾਡੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਮੋਟਰ ਇੱਕ ਕਿਊਬਿਕ ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਸਟੇਟਰ ਨਾਲ 10 μNm ਤੋਂ ਵੱਧ ਦਾ ਟਾਰਕ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ।ਇਹ ਨਾਵਲ ਮੋਟਰ ਹੁਣ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰ ਹੈ ਜਿਸ ਨੂੰ ਵਿਹਾਰਕ ਟਾਰਕ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।

ਮੋਬਾਈਲ ਅਤੇ ਪਹਿਨਣਯੋਗ ਯੰਤਰਾਂ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਹਮਲਾਵਰ ਮੈਡੀਕਲ ਉਪਕਰਨਾਂ ਤੱਕ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਐਕਚੁਏਟਰਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਨਾਲ ਜੁੜੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕ-ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਸਕੇਲ 'ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਤਾਇਨਾਤੀ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਹੈ।ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਮੋਟਰਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹਿੱਸਿਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੋਇਲ, ਮੈਗਨੇਟ ਅਤੇ ਬੇਅਰਿੰਗਾਂ ਦੇ ਛੋਟੇਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਕੇਲਿੰਗ ਦੇ ਕਾਰਨ ਗੰਭੀਰ ਟੋਰਕ ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਮੋਟਰਾਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਕਨੀਕਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ (MEMS) ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਮਾਪਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਪਰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਕਮਜ਼ੋਰ ਡ੍ਰਾਈਵਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਹੋਰ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਹੈ।
ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰਾਂ ਤੋਂ ਉੱਚ-ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਾਲੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੋਟਰ ਬਣਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਉੱਚ ਟਾਰਕ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਸਧਾਰਨ ਹਿੱਸੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਅੱਜ ਤੱਕ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਮੌਜੂਦਾ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰ ਵਿੱਚ 0.25 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਵਿਆਸ ਅਤੇ 1 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਧਾਤੂ ਭਾਗ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦਾ ਕੁੱਲ ਆਕਾਰ, ਪ੍ਰੀਲੋਡ ਵਿਧੀ ਸਮੇਤ, 2-3 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਟਾਰਕ ਮੁੱਲ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਐਕਟੁਏਟਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ (47 nNm) ਹੈ।
Tomoaki Mashimo, Toyohashi University of Technology ਦੇ ਇੱਕ ਖੋਜਕਾਰ, ਇੱਕ ਕਿਊਬਿਕ ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਸਟੇਟਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰ ਵਿਕਸਿਤ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਹੁਣ ਤੱਕ ਬਣਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀਆਂ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ।ਸਟੈਟਰ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਥਰੋ-ਹੋਲ ਅਤੇ ਪਲੇਟ-ਪੀਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਧਾਤੂ ਘਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਨੂੰ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਮਸ਼ੀਨਿੰਗ ਜਾਂ ਅਸੈਂਬਲੀ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਰ ਨੇ 10 μNm ਦਾ ਵਿਹਾਰਕ ਟਾਰਕ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ (ਜੇ ਪੁਲੀ ਦਾ ਘੇਰਾ 1 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਹੈ, ਤਾਂ ਮੋਟਰ 1-ਜੀ ਭਾਰ ਚੁੱਕ ਸਕਦੀ ਹੈ) ਅਤੇ ਲਗਭਗ 70 Vp-p 'ਤੇ 3000 rpm ਦਾ ਕੋਣੀ ਵੇਗ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਟਾਰਕ ਮੁੱਲ ਮੌਜੂਦਾ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਮੋਟਰਾਂ ਨਾਲੋਂ 200 ਗੁਣਾ ਵੱਡਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਛੋਟੀਆਂ ਵਸਤੂਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਛੋਟੇ ਸੈਂਸਰਾਂ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਘੁੰਮਾਉਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਵਿਹਾਰਕ ਹੈ।