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迈向磁性MEMS继电器

继电器可能看起来是最普通的部件之一,但即使是在MEMS技术的帮助下,它们也得到了小型化升级。当然,你可能会合理地问,既然簧片继电器已经是机械设备,为什么不简单地把它们做得更小呢?有一个非常特殊的原因:簧片被玻璃包裹着,玻璃被熔接在引线上,引线的触点上有铑、钌或铱。熔合过程是热的,如果你把继电器缩得太紧,热量就会太靠近触点,金属就会融化。

所以你被一个比你想要的更大的东西困住了。这就提出了MEMS的替代方案。第一种方法显然是静电。这显然是第一种方法,已经尝试过了。而且,根据科多的说法,它受到了问题的困扰,最明显的是摩擦。如果你没有遇到阻力,这是一种情况,在这种情况下,某种悬臂或跷跷板结构由于尖端的低水平力被卡在一个封闭的位置。一个总是关闭的继电器没有多大价值。显然,有几家公司已经因为尝试这种方法而倒闭了。

所以科多正朝着磁驱动继电器的方向努力。只是他们一步一步来,只从开关开始,他们称之为红石开关。这是一个磁驱动开关,所以你实际上是单独提供磁铁。

你可能会想,这在哪里有用呢?他们列举了一些不需要集成执行器的例子:

  • 汽车上的制动液位传感器:你将磁铁漂浮在流体中,并沿流体储液柱放置几个传感器,这样,当磁铁漂浮下来时,你可以提前警告液位正在下降。对于非mems方法,这个“梯子”中的传感器需要相距很远,这样它们才能独立响应——这意味着你需要一个更深的蓄水池。通过使用MEMS,整个组件可以变得更小。
  • 开关:某装置内气体或液体流动的开关;你可以用一块磁铁从外面启动开关。
  • 一个“胶囊内窥镜”是一个小的诊断“药丸”,它可以检查你的内部,但从它从工厂发货到实际使用可能需要18个月左右的时间——你不希望电池在这段时间内耗尽。所以可以在封闭的盒子里放一块磁铁,保持开关开着。只有当盒子被打开,磁铁不再存在时,机器才会启动。

该装置是一种表面贴装装置,通过x射线光刻蚀刻陶瓷基板,播种钛种子层,然后镀镍/铁。在单独的晶圆上,生长铜壁;这个“外壳”放置在真空中的开关上,带有黄金/黄金密封,从而形成一个完美的密封外壳。

实际的开关由两个金属块和一个悬挑组成,悬挑附着在一个金属块上,置于另一个金属块之上。两个块具有相反的磁极,并将磁通量集中在悬臂尖端与其下方块之间的间隙中,使悬臂尖端在被驱动时接触。结果是有方向性的:你必须从正确的角度接近磁铁,它才能工作(或者,至少,从特定的角度,灵敏度是最大的)。

为什么方向性会有帮助?以胰岛素泵为例,在电子设备中有一个开关,在一次性胰岛素贮存器中有一个磁铁。显然,有一个案例是电钻产生的杂散磁场导致胰岛素在错误的时间注射。所以方向性提供了一种选择性的度量,有助于确保开关不一定是从任何旧的磁场中移动的。

下一步是将磁铁集成到一个完全的继电器中。但显然这不是小事:你必须打印一个足够大的磁铁。他们希望在今年年底之前对此进行概念验证,并在几年后投入生产(当然,前提是它能正常工作)。

你可以在他们的网站

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