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Séance de cours

Transmission de la motion

Dans cours

ME-426: Micro/Nanomechanical devices

In this course we will see an overview of the exciting field of Micro and Nanomechanical systems. We will go over the dfferent scaling laws that dominate the critical parameters, how size affects material properties, how these devices are manufactured, de ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de transduction en N/MEMS, où les appareils convertissent l'énergie pour la mesure ou le transfert d'informations. Il explore la nature mécanique des MEMS, différentes méthodes de transduction telles que la force et la déformation, et des exemples tels que les polymères à mémoire de forme et les actionneurs thermiques.

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Enseignant·e

Luis Guillermo Villanueva Torrijo

Guillermo Villanueva is a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausane (EPFL), Switzerland, in the Mechanical Engineering Institute (IGM). Before joining EPFL he was a Marie Curie post-doctoral scholar at DTU (Denmark) and Caltech (California, US); and before a post-doc at EPFL-LMIS1. He received his M.Sc. in Physics in Zaragoza (Spain) and his PhD from the UAB in Barcelona (Spain). Since the start of his PhD (2002), Prof. Villanueva has been active in the fields of NEMS/MEMS for sensing, having expertise from the design and fabrication to the characterization and applicability. He has co-authored more than 75 papers in peer-reviewed journals (h-index of 24 WoK, 32 GoS) and more than 100 contributions to international conferences. He is serving, or has served, on the program committees of IEEE-NEMS, IEEE-Sensors, MNE, IEEE-FCS and Transducers. He is editor of Microelectronic Engineering. He has co-organized MNE2014 and SNC2015; and he is currently co-organizing the short courses at Transducers 2019 and the 16th International Workshop on Nanomechanical Sensors (NMC2019).

Source officielle

Concepts associés (32)

Actionneur

Dans une machine, un actionneur est un objet qui transforme l’énergie qui lui est fournie en un phénomène physique qui fournit un travail, modifie le comportement ou l’état d'un système. Dans les définitions de l’automatisme, l’actionneur appartient à la partie opérative d'un système automatisé. On peut classer les actionneurs suivant différents critères : énergie utilisée ; phénomène physique utilisable ; principe mis en œuvre. vignette|Deux actionneurs pneumatiques à crémaillère (Automax, à gauche et en haut), contrôlant chacun une vanne.

Linear actuator

A linear actuator is an actuator that creates motion in a straight line, in contrast to the circular motion of a conventional electric motor. Linear actuators are used in machine tools and industrial machinery, in computer peripherals such as disk drives and printers, in valves and dampers, and in many other places where linear motion is required. Hydraulic or pneumatic cylinders inherently produce linear motion. Many other mechanisms are used to generate linear motion from a rotating motor.

Valve actuator

A valve actuator is the mechanism for opening and closing a valve. Manually operated valves require someone in attendance to adjust them using a direct or geared mechanism attached to the valve stem. Power-operated actuators, using gas pressure, hydraulic pressure or electricity, allow a valve to be adjusted remotely, or allow rapid operation of large valves. Power-operated valve actuators may be the final elements of an automatic control loop which automatically regulates some flow, level or other process.

Polymère électroactif

vignette|Figure 1 : The black strips are the working electroactif polymers. They are powered with the same squared voltage. 300px|vignette|Figure 2 : illustration d'une pince en EAP. (a) Une tension est appliquée, les deux doigts en EAP se déforment de sorte à contourner la balle. (b) Lorsque la tension électrique est coupée, les doigts en EAP reprennent leur forme d'origine et attrapent la balle. (c). Les polymères électroactifs (PEA) ( (EAP)), sont des polymères dont la forme ou la taille changent lorsqu'ils sont stimulés par un champ électrique.

Microsystème électromécanique

vignette|Un accéléromètre MEMS. vignette|Un capteur de pression MEMS (sur une pièce qui donne l'échelle). Un microsystème électromécanique est un microsystème fabriqué à partir de matériaux semi-conducteurs. Il comprend un ou plusieurs éléments mécaniques et utilise l’électricité comme source d’énergie, en vue de réaliser une fonction de capteur ou d’actionneur, avec au moins une structure présentant des dimensions micrométriques ; la fonction du système étant en partie assurée par la forme de cette structure.

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Séances de cours associées (28)

Capteurs de distance: Mise en œuvre

Explique la mise en œuvre d'un capteur de distance à l'aide de microcontrôleurs et discute des techniques de mesure indirecte.

Transduction électrostatique: Condensateurs et transducteurs

Couvre les phénomènes physiques de transduction électrostatique, y compris l'accumulation de charge, la capacité et la force électrostatique, avec des exemples pratiques de capteurs et d'actionneurs.

Courant électrique: Définitions et concepts

Couvre le concept de courant électrique et ses conditions d'écoulement.

Dispositifs de stockage d'énergie

Explore les méthodes d'étapes potentielles, les courbes de CV, les dispositifs de stockage d'énergie, le fractionnement de l'eau, les piles à combustible microbiennes, les batteries, les condensateurs et la conception des batteries Li-ion.

Activateurs robotiques

Explore les actionneurs hydrauliques, pneumatiques et électromécaniques utilisés dans la robotique, y compris les moteurs pas à pas et les comparaisons d'énergie spécifiques.

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Concepts associés (32)

Actionneur

Linear actuator

Valve actuator

Polymère électroactif

Microsystème électromécanique

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