日本開發(fā)出超小型超聲波馬達(dá) 可用于腦血管疾病的檢查

最近，日本豐橋科學(xué)技術(shù)大學(xué)的一個研究小組，成功開發(fā)出體積僅有1立方毫米的超小型超聲波馬達(dá)。新型馬達(dá)的體積不足現(xiàn)有最小馬達(dá)的1／40，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動和軸向運(yùn)動兩種動作。這種超小型超聲波馬達(dá)可用于腦血管疾病的檢查和治療，在進(jìn)一步提高性能和臨床實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，預(yù)計(jì)可在3年后實(shí)用化。

超小型超聲波馬達(dá)的驅(qū)動部分外圍包裹著合金作為定子，定子為多孔結(jié)構(gòu)，有利于機(jī)械力的傳導(dǎo)，定子的兩側(cè)貼有壓電器件，利用兩種交流電壓可以使壓電器件產(chǎn)生伸縮運(yùn)動，這一伸縮運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄗ拥?strong>振動形成軸向力，最大軸向力約為30微牛頓（N），可以通過電壓的變化控制軸向力的大小。微型馬達(dá)在轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)／分時的最大扭矩為10.5納牛頓米（nNm）。由于微型馬達(dá)的結(jié)構(gòu)簡單，將大大降低量產(chǎn)時的制造成本。

現(xiàn)在，對于心臟和腦血管形成血栓而造成心腦梗塞的患者，多采用插入導(dǎo)管的方法進(jìn)行檢查和治療。因?yàn)橥ǔＰ呐K血管較粗而腦血管較細(xì)，對腦血管疾病進(jìn)行導(dǎo)管治療時，就可能需要使用這種超小型馬達(dá)。

目前，該研究小組正在對超小型超聲波馬達(dá)的設(shè)計(jì)和制作進(jìn)行改良，設(shè)法使其旋轉(zhuǎn)扭矩達(dá)到0.1微牛頓米（Nm），軸向力達(dá)到0.3微牛頓（N）。將來，這種超小型超聲波馬達(dá)除用于醫(yī)療導(dǎo)管手術(shù)外，還有可能在醫(yī)學(xué)內(nèi)視鏡、照相機(jī)以及移動電話終端等方面得到廣泛應(yīng)用。