Патенты автора Шеляков Александр Васильевич (RU)
Изобретение относится к устройству для манипулирования микро- и нанообъектами и способу изготовления микромеханического актюатора и может найти применение в области радиоэлектроники, машиностроения, биотехнологии, электронной микроскопии, медицины. Устройство включает микромеханический актюатор с системой подогрева. Актюатор содержит неподвижный и подвижный плоские элементы, расположенные вдоль его оси. Оба элемента соединены с одного конца актюатора, а с другого конца сформирован захват для удержания микро- или нанообъектов. Актюатор имеет протяженное сквозное отверстие в слоистом композиционном материале с обратимым ЭПФ, полученном воздействием внешних энергетических пучков (лазерного излучения, ионного облучения или электроискрового разряда в потоке жидкости) на поверхность ленты из сплава с ЭПФ и включающем кристаллический и аморфный слои с их сплошным неразрывным соединением на границе между ними и одинаковым химическим составом по обе стороны границы. Отверстие сделано таким образом, что неподвижный элемент выполнен кристаллическим, а подвижный термочувствительный элемент - аморфно-кристаллическим с аморфным слоем на внешней стороне актюатора. Кристаллический слой с памятью формы является псевдопластически деформированным, а аморфный слой является упругим. При этом оба элемента выполнены с возможностью уменьшения зазора захвата до полного смыкания элементов при нагреве и увеличения зазора захвата до максимального значения при охлаждении. Система подогрева включает коннектор, на котором одним концом закреплена консоль с контактами, а на другом ее конце размещен элемент Пельтье, на противоположной стороне которого расположена теплопроводящая пластина с закрепленными на ней термистором и микромеханическим актюатором, а контроллер через контакты на консоли электрически соединен с элементом Пельтье и термистором. Управление актюатором (микропинцетом) посредством модуля температурного контроля на основе элементов Пельтье позволяет поддерживать заданную температуру или отрабатывать заданный режим нагрева и охлаждения во времени с высокой точностью и скоростью. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНИПУЛИРОВАНИЯ МИКРО- И НАНООБЪЕКТАМИ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ // 2698570
Использование: для манипулирования микро- и нанообъектами. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для манипулирования микро- и нанообъектами включает два плоских элемента, из которых, по крайней мере, один выполнен термочувствительным, состоящим из двух слоев, из которых один изготовлен из предварительно псевдопластически растянутого сплава с ЭПФ, а другой из упругого материала, причем слои прочно соединены между собой, а элементы соединены с одного конца, а с другого конца сформирован захват для удержания объекта манипулирования, причем в термочувствительном элементе упругий слой выполнен в виде пленки металла, нанесенной на слой сплава с эффектом памяти формы с внешней стороны устройства, а захват для удержания объекта сформирован в сплаве с памятью формы, дополнительно содержит защитный слой диэлектрического прочного материала, нанесенный на рабочие поверхности микромеханического устройства. Технический результат: обеспечение возможности повышения качества, точности манипулирования нанообъектами. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам из материала с обратимой памятью формы, и может быть использовано в микромеханике, медицине, радиотехнике и т.д. Способ изготовления функционального материала с обратимой памятью формы из квазибинарного сплава интерметаллической системы TiNi-TiCu включает получение материала из сплава интерметаллической системы TiNi-TiCu в аморфном состоянии, его деформацию со степенью деформации ниже максимального значения псевдопластической мартенситной деформации сплава, закрепление его в деформированном состоянии и нагрев деформированной области путем воздействия лазерным излучением до температуры выше температуры кристаллизации сплава. Перед деформацией материала его подвергают изотермической кристаллизации для придания заданной памяти формы, деформацию материала проводят в кристаллическом мартенситном состоянии, воздействие лазерным излучением на деформированную область материала осуществляют с интенсивностью и длительностью, обеспечивающими нагрев поверхностного слоя материала до температуры выше температуры плавления сплава и последующую аморфизацию кристаллической структуры поверхностного слоя с получением слоистой аморфно-кристаллической структуры в деформированной области, проявляющей обратимый эффект памяти формы. Обеспечивается упрощение и повышение технологичности способа изготовления функционального материала с обратимой памятью формы, а также уменьшение области проявления обратимого ЭПФ при сохранении больших обратимых деформаций. Уменьшаются размеры и расширяется функциональность микромеханических устройств. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 пр.
Изобретение относится к области механики, микросистемной техники и наномеханики, в частности к технике устройств на основе материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ), и может найти применение в области радиоэлектроники, машиностроения, биотехнологии, электронной микроскопии, медицины. Устройство для манипулирования микро- и нанообъектами с функцией хранения включает микромеханический актюатор с системой подогрева, причем актюатор содержит неподвижный и подвижный плоские элементы, расположенные вдоль его оси, подвижный элемент выполнен термочувствительным, состоящим из двух слоев, причем один из слоев изготовлен из сплава с эффектом памяти формы, а другой - из упругого материала, при этом оба элемента соединены с одного конца актюатора, а с другого конца сформирован захват для удержания микро- или нанообъектов. Устройство отличается тем, что микромеханический актюатор выполнен за счет изготовления протяженного сквозного отверстия в слоистом композиционном материале с обратимым эффектом памяти формы, материал включает кристаллический и аморфный слои с их сплошным неразрывным соединением на границе между ними и одинаковым химическим составом по обе стороны границы, таким образом, что неподвижный элемент выполнен аморфным, а подвижный термочувствительный элемент - аморфно-кристаллическим с кристаллическим слоем на внешней стороне актюатора, причем кристаллический слой обладает памятью формы и является псевдопластически растянутым, а аморфный слой является упругим, при этом оба элемента выполнены с возможностью увеличения зазора захвата до максимального значения при увеличении температуры в интервале мартенситного превращения в кристаллическом слое и уменьшения зазора захвата до минимального значения при уменьшении температуры в интервале мартенситного превращения в кристаллическом слое; система подогрева представляет собой модуль температурного контроля, включающий контроллер, консоль с контактами, по меньшей мере один элемент Пельтье, термистор, теплопроводящую пластину, коннектор, выполненный с возможностью установки устройства на микро- или наноманипулятор, на коннекторе одним концом закреплена консоль с контактами, а на другом ее конце размещен элемент Пельтье, на противоположной стороне которого расположена теплопроводящая пластина с закрепленными на ней термистором и микромеханическим актюатором, а контроллер через контакты на консоли электрически соединен с элементом Пельтье и термистором. Заявлен способ изготовления микромеханического актюатора. Технический результат - устройство повышает надежность и срок службы изделия за счет использования сплошного композита из одного материала без механического соединения слоев, устройство позволяет решать задачи для нанообъектов, позволяет удерживать объекты неограниченное время без приложения дополнительной энергии, реализуя функцию хранения микро- и нанообъектов, использование температурного контроля позволяет поддерживать заданную температуру или отрабатывать заданный режим нагрева и охлаждения во времени с высокой точностью и скоростью. Все вышесказанное обеспечивает расширение функциональных возможностей изделия. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ПРИВОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ // 2617841
Изобретение относится к области приборостроения, микромеханики и техники исполнительных элементов на основе функциональных материалов, в частности к технике устройств на основе материалов с эффектом памяти формы, и может найти применение в робототехнике, в управляющих устройствах, оптических затворах, в измерительных приборах, машиностроении, медицине, космической технике. Термочувствительный приводной элемент изготовлен в виде пластины из слоистого композиционного материала. Слоистый композиционный материал представляет собой обладающий эффектом обратимой памяти формы материал, выполненный из кристаллического и аморфного слоев быстрозакаленного сплава с эффектом памяти формы. Технический результат изобретения состоит в увеличении устойчивости термочувствительного приводного элемента к циклическим нагрузкам. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
АКТЮАТОР НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА // 2539605
Изобретение относится к области приборостроения, механики и технике исполнительных элементов на основе функциональных материалов, изменяющих свои форму и размеры под воздействием различных физических полей. Актюатор на основе функционального материала содержит активный элемент, выполненный из функционального материала, механически соединенный с упругим элементом, систему электродов, соединенных с активным элементом, источник электропитания, подсоединенный к системе электродов для контроля актюатора. В качестве функционального материала выбран аморфный металл или сплав. Технический результат заключается в повышении эффективности актюатора, в частности в повышении его быстродействия и выходной механической мощности, а также в повышении надежности и технологичности. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области механики, микросистемной техники и наномеханики, в частности к технике устройств на основе материалов с эффектом памяти формы, и может найти применение в радиоэлектронике, машиностроении, нанотехнологии, электронной микроскопии, медицине
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ТЕРМОДАТЧИК // 2441205
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах температурного/теплового контроля в качестве термореле, сигнализаторов в системах пожарной сигнализации предприятий, жилых помещений, железнодорожного и автомобильного транспорта; терморегуляторов в установках термостатирования объектов различного назначения, включая биологические; датчиков перегрева жидкости и пара в радиаторах водяного охлаждения, в масляных рубашках охлаждения трансформаторов, в теплообменниках, в паровых котлах; термодатчиков для контроля технологических процессов и в других областях техники
АВТОНОМНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУСКАТЕЛЬ // 2344860
Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно - к автоматическим устройствам управления противопожарным оборудованием и средствам сигнализации о пожарной обстановке
