MICROMOTOR ONTWIKKELD VIA SPANRUPSPRINCIPE

In het MESA-instituut van de Universiteit van Twente is een micromotor voor het heel nauwkeurig verplaatsen van geringe massa's ontwikkeld. Deze zogeheten Shuffle Motor bestaat uit een plaatje van nog geen vierkante millimeter groot en nog geen halve micrometer dik, dat is opgebouwd uit enkele lagen silicium en siliciumnitride. Op de hoekpunten zitten `pootjes' die wat dikker zijn. Het plaatje is normaliter recht, maar buigt onder invloed van een elektrostatische kracht ietwat door, waardoor de afstand tussen de pootjes afneemt. Worden de pootjes aan één kant elektrostatisch vastgeklemd, dan kan men de pootjes aan de andere kant tijdens het weer recht worden van het plaatje een stapje buitenwaarts laten maken.

Door de toestand van recht en krom nu in snel tempo af te wisselen en de pootjes in hetzelfde tempo beurtelings vast te klemmen en los te laten, maakt het plaatje een stapsgewijze beweging in één richting. De Shuffle Motor beweegt zich dus ongeveer als een spanrups. De stapjes bedragen steeds een tiende micrometer (een tienduizendste millimeter), terwijl de maximale snelheid 100 micrometer per seconde bedraagt. De stappenmotor is ontwikkeld door Niels Tas (30), die op 20 april op zijn Electrostatic Microwalkers hoopt te promoveren. Zijn onderzoek werd mede gefinancierd door Philips Research in Eindhoven.

Tas' Shuffle Motor is ingebouwd in een soort frame, waarmee het aan de te verplaatsen component kan worden bevestigd. Dat kan bijvoorbeeld het mechanisme voor de beweging van een laserbundel zijn, of de lees- en schrijfkop van de disk drive van een computer. Deze mechanismen zouden dan via de `spanrupsmotor' zo nauwkeurig kunnen worden gepositioneerd, dat zij de informatiedichtheid van optische en magnetische opslagmedia zouden kunnen vergroten.

De micromotor kan ook worden gebruikt voor de assemblage van andere microcomponenten, zoals bij het verbinden van glasvezels aan optische chips. Een geheel andere toepassing ligt op het gebied van het materiaalonderzoek. Door de pootjes van de micromotor aan één kant permanent vast te klemmen, ontstaat een wrijvingsmeter die nauwkeurig de kracht meet die nodig is om die wrijving te overwinnen. Omdat de Shuffle Motor door middel van halfgeleidertechnologie relatief goedkoop in serie is te maken, ziet Tas ook toepassingen waarbij componenten éénmalig nauwkeurig worden ingesteld, om vervolgens definitief te worden vastgezet.