日本开发出超小型超声波马达

兑水

最近，日本丰桥科学技术大学的一个研究小组，成功开发出体积仅有1立方毫米的超小型超声波马达。新型马达的体积不足现有最小马达的1／40，能够实现转动和轴向运动两种动作。这种超小型超声波马达可用于脑血管疾病的检查和治疗，在进一步提高性能和临床实验的基础上，预计可在3年后实用化。
   
    超小型超声波马达的驱动部分外围包裹着合金作为定子，定子为多孔结构，有利于机械力的传导，定子的两侧贴有压电器件，利用两种交流电压可以使压电器件产生伸缩运动，这一伸缩运动转变为定子的振动形成轴向力，最大轴向力约为30微牛顿（μN），可以通过电压的变化控制轴向力的大小。微型马达在转速为900转／分时的最大扭矩为10.5纳牛顿米（nＮｍ）。由于微型马达的结构简单，将大大降低量产时的制造成本。
   
    现在，对于心脏和脑血管形成血栓而造成心脑梗塞的患者，多采用插入导管的方法进行检查和治疗。因为通常心脏血管较粗而脑血管较细，对脑血管疾病进行导管治疗时，就可能需要使用这种超小型马达。
    目前，该研究小组正在对超小型超声波马达的设计和制作进行改良，设法使其旋转扭矩达到0.1微牛顿米（μNm），轴向力达到0.3微牛顿（μN）。将来，这种超小型超声波马达除用于医疗导管手术外，还有可能在医学内视镜、照相机以及移动电话终端等方面得到广泛应用。