آلة دقيقة
الآلات الدقيقة (بالإنجليزية: Micromachinery)هي كل الأجسام الآلية و التي تصنع بنفس طريقة تصنيع الدوائر المتكاملة. و بشكلٍ عامٍ تعتبر كل الأجسام التي يقع حجمها بين 100 بنانومتر إلى 100 ميكرومتر، ذلك على الرغم من أن تلك النقطة موضع جدل و نقاش. ومن أمثلة تطبيقات الآلات الميكروية أو الدقيقة،مقياس التسارع والذي يتولى فتح الوسادة الهوائية عندما يستشعر اصطدام السيارة بجسمٍ ما. كما تُعد الآلات المعقدة كالتروس والرافعات من الآلات الدقيقة.
و يتم تصنيع هذه الأجهزة من خلال استخدام واحداً من أحد الأسلوبين:
تعمل معظم الآلات الدقيقة كمحولات للطاقة؛ و لذا يجري توظيفها في العمل إما كمستشعرات أو مشغلات.
و تُحَوِّل المستشعرات المعلومات من البيئة إلى إشاراتٍ كهربائيةٍ قابلةٍ للتفسير. و يعد المستشعر الرنان الكيميائي أحد أمثلة المستشعرات الدقيقة. و هو عبارة عن جهاز ميكانيكي يهتز بقوةٍ ثابتةٍ على تيرةٍ واحدةٍ عن أي جهازٍ آخرٍ، و أن هذا التردد يطلق عليه تردد الصدى. و تكسو المستشعر الكيميائي طبقةً من البوليمر الخاص و الذي يجذب الجزيئات و منها الجمرة الخبيثة على سبيل المثال، و عندما تتصل تلك الجزيئات بالمستشعر، تتزايد كتلتها. و تغير الكتلة المتزايدة من تردد الصدى للجهاز الميكانيكي، و الذي يتم التعرف عليه من خلال الدوائر.
في حين تُحَوِّل المشغلات الميكانيكية الإشارات الإلكترونية والطاقة إلى حركةٍ من نوعٍ ما. و تعد أشهر ثلاثة أنواعٍ من المشغلات المكيانيكية هي: الكهربائية الساكنة، الحرارية والمغناطيسية. و تستخدم المشغلات الكهروستاتيكية (الكهروساكنة) قوة الطاقة الكهربائية الاستاتيكية أو الساكنة لتحريك الأجسام. حيث يكون لعنصرين ميكانيكيين، أحدهما ثابت و هو (العضو الثابت) و الآخر متحرك و هو (العضو الدوار) شحنتين مختلفتين، و اللتين تنتجان حقلاً كهربائياً. و يتنافس الحقل مع قوةٍ مكتسبةٍ على العضو الدوار (و التي غالباً ما تكون قوة زنبرك ناتجة من ثني و مد العضو الدوار) بهدف تحريكه. و كلما ازدادت قوة المجال الكهربائي، زادت حركة العضو الدوار. في حين تستخدم المشغلات الحرارية قوة التمدد الحراري لتحريك الأجسام. حيث أنه عندما يتم تسخين مادةٍ ما، فهي تتمدد و يتزايد حجمها اعتماداً على خواص تلك المادة. و من ثم يمكن توصيل جسمين ما بتلك الطريقة حيث يتم تسخين جسمٍ ما منهما أكثر من الآخر و من ثم يتمدد أكثر منه، و عدم التوازن هذا ينتج الحركة. و يعتمد إتجاه تلك الحركة على الرابط أو الوصلة فيما بين الجسمين. و يمكن ملاحظة ذلك في (الهيتوتر)، و هو عبارة عن جسم على شكل حرف يو (U) و يكون إحدى ذراعيه عريض في حين يكون الذراع الآخر رفيع. و عندما يمر تيار عبر ذلك الجسم، تنتج الحرارة. و ينجم عن ذلك أن يكون الذراع الرفيع أسخن من الذراع العريض بسبب أن لهما نفس كثافة التيار. و بما أن الذراعين متصلان من القمة، فإن تمدد الذراع الساخن يدفع به في إتجاه الذراع البارد. كما تستخدم المشغلات المغناطيسية الطبقات المصنعة المغناطيسية لإنتاج القوة.
و للقيام بعملية التشغيل الآلي الدقيق الكتلي، فإن المنطقة المطلوبة تعجن بالبورون بدرجةٍ عاليةٍ و يتم حفر السيليكون الغير مرغوب فيه في حفر السيليكون السائل. و يطلق على هذا الأسلوب (توقف الحفر) أو (etchstop) حيث أن عملية العجن بالبورون تنتج طبقة لا يمكن حفرها. [١]
اطلع كذلك على
المصادر
وصلات خارجية
| |||||||||||||||||||||||||||||
de:Mikromechanik Micromachinery]] ja:マイクロマシン
