Статистика
изготавливаются на основе пьезоматериалов или электромагнитных конструкций.
Погрешности перемещения данных элементов уменьшают путем применения
пьезоматериалов с уменьшенным гистерезисом и крипом (изменением размеров после
окончания изменения управляющего воздействия). Перемещение в широком диапазоне
обеспечивается путем сочетания пошаговых и линейных перемещений. Суммарные
погрешности перемещения измеряются с помощью интерферометрических датчиков и
корректируются следящей системой обратной связи.
Основными применениями наномеханики являются конструктивные элементы,
резонаторыи актюаторы.
Рассмотрим основные механические свойства структур нанометрового диапазона.
Механические свойства одноатомных нанопроволок
В результате исследования золотых одноатомных цепочек установлено, что прочность
связи между атомами в одноатомной цепочке превышает прочность связи в объемном
материале примерно в два раза [1]. Оказывается, чем тоньше нанопроволока, тем она жестче:
для одноатомной золотой цепочки эффективный коэффициент упругой деформации
примерно в пять раз выше, чем для "электродов" (неодноатомных "берегов" цепочки.
Причина такой, необычной на первый взгляд, ситуации заключается в том, что, во-первых,
связи в цепочке прочнее, чем связи в более "объемоподобных" электродах и, во-вторых, в
том, что в электродах атомы связаны с большим количеством соседей, чем в цепочке, и под
действием силы происходит не столько непосредственное растяжение, сколько более
сложное изменение положения атомов друг относительно друга. Измерения производились
путем растяжения "нанопроволоки" под зондом сканирующего туннельного микроскопа.
Нанорезонаторы
Кроме однородных наностержней и нанотрубок современные технологии позволяют
изготовить неоднородные наноструктуры [2], которые могут использоваться для
нанорезонаторов, пробных масс в гироскопах и. т. д.
В механических резонаторах многократное уменьшение размеров позволяет уменьшить
жесткость элементов поддержки, что открывает возможность уменьшить инерциальную
массу и габаритные размеры соответственно. Поэтому нанорезонаторы могут иметь
значительно меньшие размеры, чем существующие, например, кварцевые. Кроме того
уменьшение размеров позволяет реализовать более высокочастотные резонаторы вплоть до
гигагерцового диапазона.