SavedAdd your journal

Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2021 / Cilt: 36 - Sayı: 2

Görüntü işleme algoritması kullanarak elektrotermal mikro-aktüatörün karakterizasyonu

Osman ÜLKİR
Pages
1159–1170
Publication Date
2021-03-05
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Sonuç olarak, aktüatör tasarımı çift yönlü olduğundan mikro-aktüatörün maksimum hareketi 5.64 µm olarak tespit edilmiştir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Bu makale, 3B mikro-eklemeli üretim yöntemlerinden biri olan iki-foton polimerizasyon (2PP) kullanılarak üretilen bir elektrotermal mikro-aktüatör çalışmasını sunmaktadır.
📊
Key Findings & Data:Fabrikasyon sürecinde 3 deney gerçekleştirildi.
💡
Conclusion & Impact:Sonuç olarak, aktüatör tasarımı çift yönlü olduğundan mikro-aktüatörün maksimum hareketi 5.64 µm olarak tespit edilmiştir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Eklemeli imalat · elektrotermal çalıştırma · fabrikasyon

Özet

Bu makale, 3B mikro-eklemeli üretim yöntemlerinden biri olan iki-foton polimerizasyon (2PP) kullanılarak üretilen bir elektrotermal mikro-aktüatör çalışmasını sunmaktadır. İki yönde hareket edebilen elektrotermal mikro-aktüatör, belirlenen kriterlere göre tasarlanmış ve fabrikasyonu gerçekleştirilmiştir. Fabrikasyon sürecinde 3 deney gerçekleştirildi. İlk 2 deneyin üretim sürecinde mikro-aktüatörde bozulmalar ve kırılmalar ortaya çıkmıştır. Bu sorunlar 3. deneyin üretim sürecinde meydana gelmemiştir. Gerçekleştirilen deneyler, destek yapılarının mikro-aktüatör üretimi üzerindeki etkisini göstermektedir. Mikro-aktüatörün farklı çalışma gerilim değerleri altında yer değiştirmesini gözlemlemek için bir karakterizasyon düzeneği oluşturulmuştur. Karakterizasyon işlemi için, prob istasyonuna bağlı mikro-aktüatör, elektrik padlerine bağlı kablolar bulunan bir devre kartına bağlanmıştır. Prob istasyonunda yer değiştirmeleri gözlemlemek için optik mikroskop ve dijital kamera ile bir kurulum kullanıldı. Karakterizasyon işlemleri sonucunda mikro-aktüatörün yer değiştirmesini tespit etmek için görüntü işleme algoritması geliştirilmiştir. Çalışma gerilimi, 1V'luk artışlarla 0V'dan mikro-aktüatörün yapısında kırılma ve bozulma izlenene kadar arttırıldı. Aktüatör 7V gerilime kadar kırılma ve bozulmaya dayanabilmiştir. 8V gerilimde mikro-aktüatörün kollarında kırılmalar olmuştur. Maksimum yer değiştirme 2.82 µm olarak ölçüldü. Sonuç olarak, aktüatör tasarımı çift yönlü olduğundan mikro-aktüatörün maksimum hareketi 5.64 µm olarak tespit edilmiştir.

🔖

Cite This Article

ÜLKİR, O. (2021). Görüntü işleme algoritması kullanarak elektrotermal mikro-aktüatörün karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 36 - Sayı: 2, 1159–1170. https://ajindex.com/articles/109707

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Park, J. M., Gu, G. Y., Wang, Z. J., Kwon, D. J., Shin, P. S., Choi, J. Y., DeVries, K. L., Mechanical and electrical properties of electrospun CNT/PVDF nanofiber for micro-actuator applications, Advanced Composite Materials, 25(4), 305-316, 2016
  2. Lega, P., Koledov, V., Orlov, A., Kuchin, D., Frolov, A., Shavrov, V., Khovaylo, V., Composite Materials Based on Shape‐Memory Ti2NiCu Alloy for Frontier Micro‐and Nanomechanical Applications, Advanced Engineering Materials, 19(8), 1700154, 2017
  3. Breger, J. C., Yoon, C., Xiao, R., Kwag, H. R., Wang, M. O., Fisher, J. P., Gracias, D. H., Self-folding thermo-magnetically responsive soft microgrippers, ACS applied materials & interfaces, 7(5), 3398-3405, 2015
  4. Kuo, J. C., Huang, H. W., Tung, S. W., Yang, Y. J., A hydrogel-based intravascular microgripper manipulated using magnetic fields, Sensors and Actuators A: Physical, 211, 121-130, 2014
  5. Daunton, R., Gallant, A., Wood, D., Kataky, R., A thermally actuated microgripper as an electrochemical sensor with the ability to manipulate single cells, Chemical Communications, 47(22), 6446-6448, 2011
  6. Piriyanont, B., Moheimani, S. R., MEMS rotary microgripper with integrated electrothermal force sensor, Journal of Microelectromechanical Systems, 23(6), 1249-1251, 2014
  7. Ertugrul, I., Akkus, N., Yuce, H., Fabrication of MEMS-Based electrothermal microactuators with additive manufacturing Technologies, Materiali in tehnologije, 53(5), 665-670, 2019
  8. Niarchos, D., Magnetic MEMS: key issues and some applications, Sensors and Actuators A: Physical, 109(1-2), 166-173, 2013
  9. Gaafar, E., & Zarog, M. (2017). A low-stress and low temperature gradient microgripper for biomedical applications, Microsystem Technologies, 23(12), 5415-5422, 2017
  10. Wijesiri, A., & Amarasinghe, Y. W. R. (2014). MEMS based microneedle actuator with piezoresistive force feedback system for biomedical applications, International Journal of Scientific Engineering and Technology, 3(12), 1449-1454, 2014
  11. Seo, Y. H., Hwang, K., Park, H. C., Jeong, K. H., Electrothermal MEMS fiber scanner for optical endomicroscopy. Optics express, 24(4), 3903-3909, 2016
  12. Lay, C. L., Lee, M. R., Lee, H. K., Phang, I. Y., Ling, X. Y., Transformative two-dimensional array configurations by geometrical shape-shifting protein microstructures, ACS nano, 9(10), 9708-9717, 2015
  13. Sanli, U. T., Ceylan, H., Bykova, I., Weigand, M., Sitti, M., Schütz, G., Keskinbora, K., 3D Nanoprinted Plastic Kinofor