Участники ежегодного конкурса по конструированию микромашин, проводимого под эгидой Национальной лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories), должны думать в микроскопических масштабах, при этом их проекты должны быть достаточно сложны, что бы стать призерами этого соревнования. В соревновании этого года, проект крошечной механической стрекозы, размером с пылинку, и проект чувствительного микроклапана, сочетающие в себе приличную сложность и миниатюрный масштаб, сумели произвести впечатление на экспертов комиссии и стать победителями конкурса.

Студенческий конкурс состоялся в Альбукерке, Нью-Мексико. Невероятная конструкция миниатюрной стрекозы была представлена на конкурс командой студентов Техасского технологического университета, а микроклапан являлся "детищем" команды из университета Карнеги-Меллоун. В рамках конкурса студенческие команды должны были придумать необычные идеи, создать компьютерные модели, проверить их работоспособность и произвести анализ полученных результатов. Весь этот пакет данных был представлен на конкурсе, а комиссия, в составе которой состояли специалисты лаборатории Сандия и преподаватели различных университетов, выбирала победителей.

Мини-стрекоза, это устройство, вдохновленное природой, имеет в длину всего 0.5 миллиметра, это ширина пяти человеческих волос, а ширина устройства составляет всего 0.1 миллиметра. Электрические токи очень малой величины заставляют колебаться крылья устройства, используя расширение материала под воздействием высокой температуры и сокращение под влиянием дальнейшего охлаждения. Инженеры-студенты для изготовления крыльев мини-стрекозы использовали специальный материал, способный запоминать и восстанавливать свою изначальную форму.

Такие механические мини-стрекозы могут стать в будущем еще одним видом беспилотных летательных аппаратов, способных выполнять операции по разведке и наблюдению, проникнуть в зоны, опасные для появления обычных людей. При этом, миниатюрные размеры таких летательных аппаратов делают практически невозможным их визуальное обнаружение.



Крошечный микроклапан, созданный студентами университета Карнеги-Меллоун, представляет собой микроэлектромеханическую систему (microelectromechanical system, MEMS). Он имеет конструкцию, весьма напоминающую конструкцию обычного шарового крана, который можно найти в большинстве туалетов, ванных комнат и даже в машинах, выполняющих функции искусственного сердца, где он используется для точного регулирования количества протекающей жидкости.

Микроклапан использует электростатическое управление, для его включения и выключения требуется всего одной миллионной Джоуля энергии. Такие микроклапаны могут стать полезны в медицинских диагностических приборах, в лабораториях-на-чипе, для точного управления потоком анализируемой жидкости, к примеру, крови пациента. А за счет того, что такой микроклапан способен открываться и закрываться менее чем за тысячную долю секунды и держать без утечки достаточно сильное давление, их можно использовать в системах топливных элементов и микродвигателях.

Сейчас на современном заводе электронной промышленности MESA в соответствии со студенческими чертежами будут созданы реальные устройства из поликремния. Затем эти части будут отправлены студентам-разработчикам, которые на практике сравнят полученные результаты с данными первоначального компьютерного моделирования.