Caracterização de novas famílias de atuadores piezoelétricos flextensionias e de atuadores piezoelétricos multi-atuados através de interferometria óptica

• Processo: 12/01629-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Claudio Kitano
• Beneficiário: Claudio Kitano
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Óptica eletrônica Nanotecnologia Nanoeletrônica Atuadores piezoelétricos Interferometria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atuador piezoelétrico | interferometria | Medição de nanodeslocamentos | Optoeletrônica | Optoeletrônica

Resumo

Em áreas recentes da ciência, o nano-posicionamento de peças através de atuadores é uma exigência da nanotecnologia. Atuadores piezoelétricos a estado sólido são alternativas adequadas para realizar o nano-posicionamento controlado eletronicamente. Atuadores piezoelétricos flextensionais são dispositivos compostos por piezocerâmicas e estruturas flexíveis de alumínio que amplificam e convertem deslocamentos extensionais em flexurais. Contudo, devido à complexidade da estrutura, esses dispositivos (normalmente) não podem ser modelados, projetados ou simulados através de métodos analíticos. A técnica óptica, em particular, a técnica interferométrica, proporciona várias vantagens, em relação às convencionais, para se validar, testar e caracterizar esse tipo de transdutor. Por ser extremamente sensível e não exigir contato físico com a amostra, ela é bastante adequada para se medir deslocamentos na nano-escala. Neste projeto, o autor propõe aplicar a interferometria óptica para caracterizar novas famílias de dispositivos, tanto de atuadores piezoelétricos flextensionais, quanto de transdutores multi-atuados (que contêm várias piezocerâmicas). Testes como linearidade, histerese, faixa dinâmica de deslocamento linear, resposta em frequência, determinação das frequências de ressonância, erro de trajetória (tracking error) e força podem ser realizados. Novas técnicas de modulação de sinais interferométricos serão investigadas, objetivando-se desenvolver métodos de detecção que sejam automáticos, homódinos, passivos, diretos, auto-consistentes, sem problemas de ambiguidade de fase, imunes ao desvanecimento e que possuam ampla faixa dinâmica para medição de deslocamentos. A capacitação de alunos de pós-graduação e de graduação na área de optoeletrônica, também constitui um importante objetivo deste projeto. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MARCAL, LUIZ A. P.; GALETI, JOSE HENRIQUE; HIGUTI, RICARDO T.; KITANO, CLAUDIO; SILVA, EMILIO C. N.; IEEE. Interferometric Measurements of Nanometric Displacements in a Piezoelectric Flextensional Actuator by Using the New J(1) ... J(5) Method. 2012 10TH IEEE/IAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRY APPLICATIONS (INDUSCON), v. N/A, p. 6-pg., 2012-01-01. (12/01629-7)

GALETI, JOSE HENRIQUE; BERTON, PAULA LALUCCI; KITANO, CLAUDIO; HIGUTI, RICARDO TOKIO; CARBONARI, RONNY CALIXTO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Wide dynamic range homodyne interferometry method and its application for piezoactuator displacement measurements. APPLIED OPTICS, v. 52, n. 28, p. 6919-6930, OCT 1 2013. (12/01629-7)

MARCAL, L. A. P.; KITANO, C.; HIGUTI, R. T.; NADER, G.; SILVA, E. C. N.. A high dynamic range method for the direct readout of a dynamic phase change in homodyne interferometers. MEASUREMENT SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 23, n. 12, DEC 2012. (12/01629-7)