나노바이오 나노기계적 변조
페이지 정보
- 용어
- 나노기계적 변조
- 요약
- 미소구동기의 입력부로부터 받은 미소에너지를 기계적으로 단속, 증폭, 감축, 여과, 변환, 정류 등을 하여 출력부에 전달하는 기작
- 참고문헌
- - R. Yeh, R.A. Conant, and K.S.J. Pister, “Mechanical Digital-to-Analog Converters”, Proc, 10th Int. Conf. Solid-State Sensors and Actuators (Transducers '99), pp 998-1001. (1999)
- H. Toshiyoshi, D. Kobayashi, M. Mita, G. Hashiguchi, and H. Fujita, “Mic - 분류
- 나노바이오 > 나노바이오시스템
본문
나노기계적 변조는 미소공정(MEMS)이나 나노공정(NEMS)에서 만들어지는 미소 구동기의 구동과 관련된 기작을 말하는 것이다.여기서 기계적 변조라 함은 입력 미소에너지를 그대로 출력하거나, 전혀 출력하지 않는 단속(mechanical switching), 입력 미소에너지의 크기보다 출력 에너지의 크기를 일정한 비율로 크게 하여 출력하는 증폭(mechanical amplification), 입력 미소에너지의 크기보다 출력 미소에너지의 크기를 일정한 비율로 작게 하여 출력하는 감축(mechanical reduction), 입력 미소에너지에 포함된 오차나 기타 필요로 하지 않는 성분을 걸러내어 출력하는 여과(mechanical filtering), 디지털 입력 미소에너지로부터 아날로그 미소에너지를 출력하는 디지털/아날로그 변환(mechanical digital/analog conversion) 및 아날로그 입력 미소에너지로부터 디지털 미소에너지를 출력하는 아날로그/디지털 변환(mechanical analog/digital conversion), 미소에너지가 흐르는 방향을 한 방향으로 일정하게 통제하는 정류(mechanical rectification) 등의 기능을 의미한다.
여기서 이러한 기능들은 입력 미소에너지와 출력 미소에너지의 비가 항상 일정하게 유지되는 선형 방식으로 수행되거나, 입력 미소에너지의 크기에 따라 입력 미소에너지와 출력 미소에너지의 비가 달라지는 비선형 방식으로 수행된다. 특별히, 비선형 방식의 변조를 적절히 이용하면 아래 그림에서와 같이 미소공정 및 나노공정에서 고정도 나노구동을 가능하게 할 수 있는 고정도 나노기계적 변조기를 구현할 수 있게 된다.
한편, 이러한 나노기계적 변조는 미소구조물, 미소기구, 미소유체요소, 미소열요소, 미소화학요소에서 변조하는 미소에너지의 종류에 따라 다음과 같이 구분될 수 있다.
나노기계적 변조가 힘, 변위, 속도, 운동량 등의 기계적인 미소에너지를 변조할 경우 스프링, 지레, 기어 등과 같은 미소구조물 및 미소기구를 이용하여 변조를 수행하며, 압력, 유량, 유속 등의 유체적인 미소에너지를 변조할 경우 유동저항, 미소채널 등과 같은 미소유체요소를 이용하여 변조를 수행하며, 온도, 열, 열유동 등의 열적인 미소에너지를 변조할 경우 열파이프 (heat pipe), 열저항(heat resistance) 등과 같은 미소열요소를 이용하여 변조를 수행하며, 반응에너지 등의 화학적인 미소에너지를 변조할 경우 반응기와 같은 미소화학요소를 이용하여 변조를 수행하게 된다.
