[發明專利]一種范德華力振蕩器

有效

• 申請號: 201010241981.0
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101973506A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 鄭泉水;江博;程曜;楊佳瑞;任曼瑞;劉念華;劉澤;楊興;任曉燕;劉益倫;弗朗西斯·格雷;姚學峰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 馬佑平

技術領域

本發明涉及一種平面運動振蕩器，尤其是涉及一種基于范德華約束力的平面運動振蕩器。

背景技術

微加工振蕩器常用于運動感測，如直線加速、旋轉加速等，也用于無線通訊的機械式濾波器。為了減少振蕩體與基底之間的摩擦力，得到高品質因子的振蕩，原有的微加工振蕩器需要單點或多點懸掛支撐，保持振蕩體與基底間隔一段距離。該類振蕩器在制作過程或使用中，常因振蕩體與基底接觸，產生范德華吸附力而喪失應有的功能。并且懸掛支撐也會導致器件結構復雜，無法有效縮小振蕩器件面積，不利于批量生產。因此，可以利用有邊界的原子級光滑表面平面滑移時由邊界產生的范德華約束力，用于制造不需要有懸掛支撐的、可以進行滑動的、尺寸小的振蕩器件。

因此，本發明揭示了以原子級光滑表面平面滑移和范德華約束力為原理的振蕩器件。

發明內容

為達到上述目的，本發明提出了一種范德華力平面振蕩器。該振蕩器利用具有原子級光滑且平整表面間的范德華約束力傾向于增大兩個部件之間的接觸面面積以降低系統的表面能的性質，從而構成具有平面運動約束的振蕩器件。

本發明提供的范德華力振蕩器，包括相互貼合的兩個部件，其中，位于振蕩器上部的部件的下表面具有原子級光滑且平整的表面，位于振蕩器下部的部件的上表面具有原子級光滑且平整的表面。所述兩個部件接觸而且可相互滑動，在滑動方向上存在至少一個接觸面積的極大值。

在本發明的一個實施例中，振蕩器可以位于一個基底之上。在本發明的另一個實施例中，所述原子級光滑且平整表面的材料包括石墨、石墨烯、云母、氮化硼、鉍之一。

在本發明的另一個實施例中，所述兩個部件分別由兩層以上材料組成。

在本發明的又一個實施例中，位于所述振蕩器上部的部件的下表面和所述振蕩器下部的部件的上表面具有相同的表面形狀。

在滑動方向上設計不同形狀的接觸面積，可以得到所期望恢復力的平面振蕩器件。通過本發明，可以實現不需要有固定梁的平面滑移型運動振蕩器。這種振蕩器的優點是體積小、造價低、速度快，Q值高。

附圖說明

圖1是根據本發明的優選實施例的范德華力振蕩器結構圖；

圖2是根據本發明的另一優選實施例的平面運動振蕩器的結構圖；

圖3是根據本發明的另一優選實施例的矩形振蕩器的結構圖；

圖4是根據本發明的另一優選實施例的矩形加多邊形平移振蕩器的結構圖；

圖5是根據本發明的另一優選實施例的圓形內接矩形平移振蕩器的結構圖；

圖6是根據本發明的另一優選實施例的同心圓平移振蕩器的結構圖；

圖7是根據本發明的另一優選實施例的同心圓二階振蕩器的結構圖；

圖8是根據本發明的另一優選實施例的同心圓轉動振蕩器的結構圖；

圖9是根據本發明的另一優選實施例的法線方向振蕩器的結構圖；

圖10根據本發明的另一優選實施例的上下部件形狀相同的線性/非線性振蕩器的結構圖；

圖11是圖10所示的振蕩器的另一種結構的平面俯視圖；

圖12是根據本發明的另一優選實施例的帶有偏置力的上下部件形狀相同的線性/非線性振蕩器的結構圖；以及

圖13是根據本發明的另一優選實施例的上下部件形狀相同的二維振蕩器的結構俯視圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更加詳細地描述根據本發明的范德華力器件的具體實施例。