Development of actuator and force sensor for small-scale mechanical testing

Bu çalışma, Silisyum nanoteller için tek eksenli bir çekme testi platformu sağlamak amacıyla yürütülmüştür. Bu platform, bir eyleyici, bir kuvvet algılayıcısı ve numune olarak tek bir Silisyum nanotelden oluşmaktadır. Eyleyici, Silisyum nanoteli bir ucundan çekerken, Silisyum nanotelin diğer ucuna bağlı algılayıcı numune üzerine etkiyen kuvveti ölçer. Tüm sistem, hem numune/cihaz hizalaması hem arayüz problemlerini bertaraf etmek için monolitik olarak üretilecektir. Bu çalışmada, bu tür bir test platformunun ihtiyaçlarını karşılayacak bir MEMS eyleyici ve kuvvet algılayıcısının tasarım, imalat ve karakterizasyonu anlatılmıştır. Değişik boyutlu Silisyum nanotellere yönelik olarak, dört farklı elektrostatik eyleyici ve yine dört farklı, üç plakalı ve sığa değişimini ölçmeye dayalı kuvvet algılayıcısı tasarlanmıştır. Silisyum nanotelleri kıracak şekilde, 3 µN ila 32 µN arasında değişen kuvvet aralığında çalışan eyleyicilerin en yüksek tahrik potansiyeli 10V ile 25V arasında değişmektedir. Elde edilen en düşük