작은 압전 세라믹 스트립을 기반으로 한 삼각 증폭형 마이크로 나노 구동 기구가 제안되었다. 이 기구는 1.6 mm × 1.6 mm × 5.0 mm 크기의 작은 압전 세라믹 스트립 두 개, 삼각형 대칭형 텔레스코픽 암, 큰 꼭지점 유연 힌지(스캔 끝 부분) 및 베이스로 구성된다. 작은 압전 세라믹 스트립이 텔레스코픽 암의 움직임을 구동하며, 큰 꼭지점 삼각형 증폭 원리를 기반으로 스캔 끝 부분에서 높은 증폭 배율의 출력 변위를 얻는다. 이론적 분석과 유한 요소 해석 결과, 삼각 대칭형 텔레스코픽 암과 바닥면과의 각도가 6°일 때, 스캔 끝 부분 변위와 작은 압전 세라믹 스트립의 신장량 비율은 약 9배에 달할 수 있다. 구동 전압이 80 V일 때, 작은 압전 세라믹 스트립의 신장량 3.2 μm와 비교하여 스캔 끝 부분 변위의 이론값은 29.5 μm에 달할 수 있다. 현미경 운동 측정 실험에서는 동일 구동 전압에서 스캔 끝 부분의 실제 변위가 26.6 μm에 도달했으며, 실제 변위 증폭 배율은 8.3배에 달했다. 이 기구를 원자력 현미경의 느린 축 스캐너로 사용하여 작은 압전 세라믹 스트립 기반의 넓은 범위 원자력 현미경 스캔 이미징(4 μm×26 μm)을 성공적으로 구현하였으며, 우수한 해상도, 대비 및 직선성을 갖는다. 이 기구는 원리가 새롭고 구조가 간단하며 비용이 저렴하고 성능이 우수한 특징이 있어 광학, 정밀 기계 및 마이크로 나노 기술 분야에서 광범위하게 응용될 것으로 기대된다.

마이크로 나노 구동 기구; 삼각 증폭형; 작은 압전 세라믹 스트립; 출력 변위; 원자력 현미경