Ученые #МИФИ разработали микропинцет на основе обратимого эффекта памяти формы

Развитие наукоемких технологий тесно связано с миниатюризацией исполнительных элементов и микромеханических устройств на их основе. Сплавы, проявляющие эффект памяти формы (ЭПФ) и сверхупругость, идеально подходят для этих задач.
Существующие микроманипуляторы в основном представляют собой технически сложные приборы, требующие для инсталляции относительно большого пространства и значительных финансовых ресурсов, что препятствует их широкому внедрению в производство, поэтому особый интерес представляет создания новых микроустройств, основанных на других механизмах работы.
Сотрудники кафедры «Физика твердого тела и наносистем» (доцент, к.ф.-м.н. А.В. Шеляков и студент магистратуры Д.А.Рожков) разработали прототип микрозахвата (микропинцета) на основе обратимого эффекта памяти формы (ОЭПФ). Для создания микрозахвата использовался сплав TiNiCu, полученный методом быстрой закалки из расплава в виде аморфно-кристаллической ленты толщиной около 40 мкм, которая проявляет ОЭПФ на изгиб.
Изготовленные из такой ленты два элемента шириной 400-500 мкм соединялись таким образом, что в исходном состоянии между ними устанавливался зазор от 20 до 100 мкм, а при нагреве выше температуры конца обратного мартенситного превращения микрозахват оказывался в полностью сомкнутом состоянии. При этом длина захвата была около 800 мкм. Для наблюдения за работой пинцета применялся оптический или электронный микроскоп. Управление микропинцетом осуществлялось посредством устройства температурного контроля на основе элемента Пельтье, которое позволяло поддерживать заданную температуру с высокой точностью или отрабатывать заданный режим нагрева и охлаждения во времени с помощью специальной программы.