Nova técnica de colagem permite construção de microatuadores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/10/2005

Utilizando um novo processo de colagem de precisão, pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, Estados Unidos, conseguiram fabricar microatuadores piezoelétricos menores do que a largura de um fio de cabelo humano. Eles aplicaram sua técnica a materiais comuns, disponíveis comercialmente.

Os novos atuadores, quando chegarem ao mercado, prometem oferecer uma forma barata de se dispor de força controlada, adequada para aplicações em microrobótica, válvulas e bombas para microfluídica, micromanipuladores para trabalhos em nanoescala, chaves ópticas para TVs de telas grandes, chaves de rádio-freqüência para telefones celulares, apenas para citar algumas possibilidades.

"Nossa nova técnica de baixa temperatura para união de pastilhas, que tornou possível a fabricação dos atuadores, pode também ser utilizada para a integração de precisão de materiais diferentes, em outros sistemas microeletromecânicos," diz o o Dr. Srinivas A. Tadigadapa, coordenador da pesquisa.

Os microatuadores foram fabricados com tiras de PZT - um material piezoelétrico disponível comercialmente, capaz de se encolher ligeiramente quando submetido a uma corrente elétrica - montadas sobre um pedaço de silício recortado com um feixe de laser.

Ao se colar os dois materiais, a mudança de formato do PZT, sob ação de uma corrente elétrica, é amplificada, resultando em uma deflexão convexa. Em operação no atuador, a deflexão da barra de silício apresenta um ganho de 20 vezes em relação à alteração de tamanho normal do PZT.

Para demonstrar a nova técnica, os pesquisadores construíram microatuadores de 350 a 600 micra de comprimento, 50 a 100 micra (mais ou menos o diâmetro de um fio de cabelo humano) de largura e 5 a 6 micra de espessura. Seu movimento atinge 8 micra de deslocamento quando se utiliza tensões de -100 a 100 volts.