你是如何打开和关闭先进技术中的超小型组件的？你需要一个执行机构，它是一种将电力等输入转化为物理运动的设备。然而，到目前为止，小规模技术中的致动器具有严重的局限性。例如，如果很难将致动器集成到半导体电子器件中，该技术的实际应用将受到限制。运行速度快、开关控制精确且与现代电子设备兼容的致动器设计将非常有用。
在最近发表在《纳米快报》上的一项研究中，一个包括大阪大学研究人员在内的团队开发了这样一种致动器。其灵敏度、快速开/关响应和纳米级精度无与伦比。
研究人员的致动器基于氧化钒晶体。许多现有技术利用氧化钒的相变特性在小型器件中引起平面外弯曲运动。例如，这种类型的致动器可以用于超小型镜子。使用相变来引起面内弯曲要困难得多，但是它在例如医学中的超小型夹具中非常有用。
合著者特罗坎基解释说：“在68时，氧化钒经历了急剧的单斜金红石相转变，这在微技术中非常有用。”。“我们使用人字形(锯齿)器件几何形状来放大晶体的面内弯曲，并开发新的应用。”
研究人员通过两步方法制作了一个长度为15微米的氧化钒晶体，通过一系列10微米的臂连接到固定框架上。晶体通过容易获得的刺激(10时的温度变化)引起的相变在平面内移动225纳米。在几千个周期和几个月之后，扩展行为是高度可重复的。
“我们还根据激光束移动了飞机上的致动器，”合著者尼古拉曼卡和卢卡佩里格林诺说。“开关响应时间在相变温度附近只有几分之一毫秒，在其他温度下几乎不变，这使得我们的致动器成为世界上最先进的致动器。”
如果没有快速打开和关闭它们的能力，小型技术，如先进的植入式药物输送装置，将无法工作。研究人员提出的——作动器的基本原理——可逆相变开/关和面内运动——将大大扩展许多现代技术的实用性。研究人员预计，他们的执行器的精度和速度将对微型机器人特别有用。
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