உலகின் மிகச்சிறிய மற்றும் சக்தி வாய்ந்த மைக்ரோ மோட்டார்கள் அறிமுகம்

பைசோ எலக்ட்ரிக் அல்ட்ராசோனிக் மோட்டார்கள் இரண்டு குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது அவற்றின் உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் அவற்றின் எளிமையான அமைப்பு, இவை இரண்டும் அவற்றின் சிறியமயமாக்கலுக்கு பங்களிக்கின்றன.தோராயமாக ஒரு கன மில்லிமீட்டர் அளவு கொண்ட ஸ்டேட்டரைப் பயன்படுத்தி ஒரு முன்மாதிரி மைக்ரோ அல்ட்ராசோனிக் மோட்டாரை உருவாக்கியுள்ளோம்.முன்மாதிரி மோட்டார் ஒரு கன மில்லிமீட்டர் ஸ்டேட்டருடன் 10 μNm க்கும் அதிகமான முறுக்குவிசையை உருவாக்குகிறது என்பதை எங்கள் சோதனைகள் காட்டுகின்றன.இந்த நாவல் மோட்டார் இப்போது நடைமுறை முறுக்குவிசையுடன் உருவாக்கப்பட்ட மிகச்சிறிய மைக்ரோ அல்ட்ராசோனிக் மோட்டார் ஆகும்.

மொபைல் மற்றும் அணியக்கூடிய சாதனங்கள் முதல் குறைந்தபட்ச ஆக்கிரமிப்பு மருத்துவ சாதனங்கள் வரை பல பயன்பாடுகளுக்கு மைக்ரோ ஆக்சுவேட்டர்கள் தேவைப்படுகின்றன.இருப்பினும், அவற்றின் புனையமைப்புடன் தொடர்புடைய வரம்புகள் ஒரு மில்லிமீட்டர் அளவில் அவற்றின் வரிசைப்படுத்தலைக் கட்டுப்படுத்தியுள்ளன.மிகவும் பொதுவான மின்காந்த மோட்டார்களுக்கு சுருள்கள், காந்தங்கள் மற்றும் தாங்கு உருளைகள் போன்ற பல சிக்கலான கூறுகளின் சிறுமைப்படுத்தல் தேவைப்படுகிறது, மேலும் அளவிடுதலின் காரணமாக கடுமையான முறுக்குவிசை சிதறலை வெளிப்படுத்துகிறது.எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் மோட்டார்கள் மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம்ஸ் (MEMS) தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி சிறந்த அளவிடுதலை செயல்படுத்துகின்றன, ஆனால் அவற்றின் பலவீனமான உந்து சக்தி அவற்றின் மேலும் வளர்ச்சியை மட்டுப்படுத்தியுள்ளது.
பைசோ எலக்ட்ரிக் அல்ட்ராசோனிக் மோட்டார்கள் அதிக முறுக்கு அடர்த்தி மற்றும் எளிமையான கூறுகள் காரணமாக அதிக செயல்திறன் கொண்ட மைக்ரோமோட்டர்களாக மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.தற்போதுள்ள மிகச்சிறிய மீயொலி மோட்டார் 0.25 மிமீ விட்டம் மற்றும் 1 மிமீ நீளம் கொண்ட உலோகக் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது.இருப்பினும், ப்ரீலோட் மெக்கானிசம் உட்பட அதன் மொத்த அளவு 2-3 மிமீ ஆகும், மேலும் அதன் முறுக்கு மதிப்பு மிகவும் சிறியது (47 nNm) பல பயன்பாடுகளில் ஆக்சுவேட்டராக பயன்படுத்த முடியாது.
Toyohashi தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர் Tomoaki Mashimo, படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு கன மில்லிமீட்டர் ஸ்டேட்டருடன் கூடிய மைக்ரோ அல்ட்ராசோனிக் மோட்டாரை உருவாக்கி வருகிறார், மேலும் இது இதுவரை கட்டப்பட்ட மிகச்சிறிய அல்ட்ராசோனிக் மோட்டார்களில் ஒன்றாகும்.ஒரு உலோக கனசதுரத்தை உள்ளடக்கிய ஸ்டேட்டரை, அதன் பக்கங்களில் ஒட்டியிருக்கும் துளை மற்றும் தட்டு-பைசோ எலக்ட்ரிக் தனிமங்கள், எந்த சிறப்பு எந்திரம் அல்லது அசெம்பிளி முறைகள் தேவையில்லாமல் குறைக்கப்படலாம்.ப்ரோடோடைப் மைக்ரோ அல்ட்ராசோனிக் மோட்டார் 10 μNm நடைமுறை முறுக்குவிசையை அடைந்தது (கப்பி 1 மிமீ ஆரம் இருந்தால், மோட்டார் 1-கிராம் எடையை உயர்த்தும்) மற்றும் கோண வேகம் 3000 ஆர்பிஎம் தோராயமாக 70 விபி-பி.இந்த முறுக்கு மதிப்பு தற்போதுள்ள மைக்ரோ மோட்டார்களை விட 200 மடங்கு பெரியது, மேலும் சிறிய சென்சார்கள் மற்றும் இயந்திர பாகங்கள் போன்ற சிறிய பொருட்களை சுழற்றுவதற்கு மிகவும் நடைமுறைக்குரியது.