見る: レーザー折り紙でインダクターを作る

IEEE Electron Device Letters の次号で報告される研究では、メリーランド州アデルフィにある米陸軍研究所の研究者らが、レーザーを使用して銅の切断と折り曲げを行うことで、どのようにして 3 次元インダクタを作成できるかを示しています。 陸軍が折り紙インダクターに興味を持っているのは、この技術により、配備された兵士が、危険で高価な納品に頼らずに交換部品を作成できるようになる可能性があるためです。 しかし、その実際的な目的は気にしないでください。 そのプロセスは見ているだけで本当に魅惑的です。

レーザー折り紙技術は、カウンターベンディングと呼ばれる現象を利用します。 レーザーを半分の出力 (10 ワット) で高速スキャン (100 ミリメートル/秒) で使用し、レーザーは曲げられるスポットを加熱します。 電力が低く、爆発が短いため、銅の片面のみが熱くなります。 その側は一時的に膨張し、レーザーから遠ざかる方向に曲がり、冷却された反対側に永久的なひずみが生じます。 ホットスポットが再び収縮すると、その歪みによって銅がレーザーに向かって曲げられ、銅が永久に折り畳まれます。

ほぼ同じインダクタンスを持つCoilcraftの市販インダクタと比較すると、レーザー折り紙コンポーネントは同様の品質係数を示しました。 (品質係数は、インダクタがどれほど優れているかを示す無次元の量です。)

ここでは、陸軍チーム (ネイサン・ラザラス、サラ・S・ベデア、ガブリエル・L・スミス) が平面インダクターを構築していますが、これには 3 次元に突き出す導体が少し必要です。 一辺が約20ミリで、作業に約12分かかったので動画を早送りしてあります。

ここでは、ほぼ 3D のトロイダル インダクターを構築しています。 外径は 34 mm、インダクタンスは 159 ナノヘンリーです。 これらに音楽をつけてくれたらいいのにと思いませんか?

ビデオを提供してくれた Nathan Lazarus に感謝します。 彼と彼の同僚が作った他の作品のいくつかをここで見ることができます。