建平新的微型微机电设备：适用于工业和医疗,没有传感器也能精确定位

一种无需使用传感器的新的微型微机电设备在工业或医疗应用中具有巨大的应用潜力。

随着 KAUST 的科学家们开发出更小、更简单的没有单个传感器的设备，精确控制微型设备的位置和运动的能力正在进入新的领域。

图片来源：KAUST

博士后 Hussein Hussein 解释指出，在工业或医疗应用中定位微型微机电设备传统上依赖于导致运动的执行器和检测位置的传感器的组合。

“我们的新方法摆脱了传感器，”他说。

原型设备还使用单个执行器，而不是通常需要的多个执行器。拥有单个执行器使研究人员能够减小设备的尺寸，并降低电子设备和电源的复杂性。

这些器件由绝缘体上的硅晶片制成，最终尺寸为 2 x 2.5 毫米宽，厚度仅为 0.4 毫米。由单片材料构成的设计简单性是另一项重大创新：替代设备通常需要几个不同的部件。

Hussein 和电气工程教授 Hossein Fariborzi 开发并测试了他们的多个版本的设备，并对有希望的结果感到满意。

他们证明，施加合适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。这将携带在实际应用程序中定位的任何组件。移动部件两侧的一排锯齿形抓手和抓手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朝一日可以用于精确控制微型手术器械，从而实现目前无法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。他们希望它也可以在许多工业领域找到应用，在这些领域中，小型化和微型设备正在将技术推向更低的规模。

“这些设备可以在非常狭窄的空间内实现，而不会增加使用替代方法可能涉及的拥塞，”Fariborzi 说：“由于简单的设计和控制，我们可以移除直接的电气连接并启用远程激活，从而大大提高该微系统在各种应用中使用的灵活性，”他说。

他希望将来能够参与将这项工作推向实际应用。

“基本设计可以很容易地调整以适应任何应用程序并将其付诸实践，”他总结道。

他们的工作发表在机械工程前沿。