Микро-мельницы мельче, чем рисовое зерно
Исследователи из Техасского университета в Арлигтоне изобрели почти невидимую, но при этом полнофункциональную микро-мельницу. Больше 10 миниатюрных мельниц могут поместиться на зернышке. На чехле мобильного телефона может поместиться более ста мельниц. Энергия, необходимая для работы телефонной батареи, может вырабатываться, если поднести телефон к открытому окну или размахивать им в воздухе. Разработки исследователей Смита Рао (Smitha Rao) и Джей Си Чао (J.-C. Chiao) в микро-робототехнике подогрели интерес тайваньской компании к этой сфере, так что инженерам пришлось поломать голову над тем, чтобы вписать новые устройства и идеи в старое надежное полупроводниковое .
«В компании все были поражены этой задумкой, особенно, когда мы показали им демонстрационный ролик, - говорит Рао. – Это было что-то абсолютно неведомое для них и для их спонсоров». 
В замыслах Рао обычный, размещенный на пластине полупроводник складывается по методу оригами так, что сложные трехмерные подвижные структуры могут получиться, сами по себе, из двухмерных металлических частей при помощи технологии плоскостного многослойного электроосаждения. Эта технология была оптимизирована компанией WinMEMS Technologies Co., которая заинтересовалась идеями Рао.
На данный момент, WinMEMS показывает эти разработки на своем сайте, а также на публичных презентациях, которые включают в себя: микро-мельницы, шестеренки, индукторы, выключатели, тиски. Все эти устройства не толще человеческого волоса в диаметре.
Эти изобретения помогут создать микро-роботов, которые будут работать в качестве операционных инструментов, машин для работы в зонах особой чувствительности или инструментов для создания микромашин.
«Очень приятно, во-первых, когда тебя замечает международная компания, а во-вторых, работать над чем-то подобным, когда ты сразу видишь, где это может быть использовано, - говорит Рао, которая получила степень Ph D в Университете в Арлингтоне, в 2009 году. - Все же, мне кажется, что мы еще только нащупываем ту почву, где микро-мельницы могли бы быть использованы».
Они были протестированы в лаборатории Рао в сентябре 2013 года. Мельницы крутятся под напором сильного рукотворного ветра, на них не видно ни одной трещинки, благодаря прочному никелевому сплаву и хорошему аэродинамическому дизайну.
«Слишком хрупкие материалы – главная проблема, с которой сталкивались инженеры MEMS, - говорит Рао. - Благодаря никелевому сплаву все поменялось. Они очень-очень прочные».
Микро-мельницы можно выпускать целыми партиями. Затраты на производство одного изделия равны затратам на производство сотен или тысяч на одной пластине, которая дает возможность массового производства очень недорогих систем.
Чао сказал, что плоские панели с тысячами мельниц могли бы быть сделаны и помещены на стены домов или зданий, чтобы вырабатывать энергию для света, датчиков безопасности, состояния окружающей среды, средств беспроводной связи.
По материалам Science World Report.
Евгений Жогин nauka21vek.ru