Система трехмерного манипулирования нанообъектами на основе актюатора с эффектом памяти формы

В настоящее время в различных отраслях науки, таких как физика, биология, медицина появилась необходимость манипулирования индивидуальными нанообъектами (углеродные нанотрубки, вискеры, биологические микрообъекты и пр.) для быстрого и точного моделирования наноустройств, а также исследования их электрических и структурных характеристик.

Создания устройств для манипулирования микро- и нанообъектами напрямую зависит от появления компактных, механически стабильных, удобных в использовании и надежных микроактюаторов. Наиболее перспективным материалом для создания актюаторов микронных и субмикронных размеров являются материалы с эффектом памяти формы (ЭПФ).

Цель работы - изготовление прототипа устройства манипулирования микро- и нанообъектами на основе микроактюатора с ЭПФ. В состав устройства входит вольфрамовая игла, устройство контроля температуры, закрепленное вблизи острия иглы, на конце которой закреплен микропинцет. Элементом устройства контроля температуры является бескорпусный диод модели 2Д910Б-1. Диод нагревается при пропускании электрического тока через него. Теплота с диода подводится к микропинцету с ЭПФ и вызывает сжатие рычагов микропинцета. Микропинцет изготовлен из быстрозакаленной из расплава ленты Ti₅₀Ni₂₅Cu₂₅ при помощи метода FIB (локального ионного травления).

Микроактюатор с ЭПФ с помощью ионно-стимулированного осаждения платины соединен с устройством контроля температуры. Контроль микропинцетом осуществляется через специально созданную программу на базе LabView.

Проведено тестирование системы управления микропинцетом. Время срабатывания микропинцета составляет в среднем 1 секунду. Степень сжатия рычагов микропинцета зависит от температуры диода. Полное сжатие достигается при температуре на диоде Т = 90 ^оС.