시청: 레이저 종이접기로 인덕터 제작

IEEE Electron Device Letters 최신호에 보고된 연구에서 메릴랜드주 아델피에 있는 미 육군 연구소 연구원들은 레이저를 사용하여 구리를 절단하고 접음으로써 3차원 인덕터를 만드는 방법을 보여줍니다. 육군은 종이접기 인덕터에 관심을 갖고 있는데, 그 이유는 이 기술이 배치된 병사들에게 위험하고 값비싼 배송에 의존하는 대신 교체 부품을 만들 수 있는 능력을 제공할 수 있기 때문입니다. 그러나 그 실제적인 목적은 신경쓰지 마십시오. 그 과정은 보기에 정말 매혹적입니다.

레이저 종이접기 기술은 카운터벤딩(counterbending)이라는 현상을 이용합니다. 절반 전력(10와트)의 레이저와 빠른 스캐닝(초당 100밀리미터)을 사용하여 레이저는 구부릴 지점을 가열합니다. 낮은 전력과 짧은 폭발로 인해 구리의 한쪽 면만 뜨거워집니다. 그 쪽은 일시적으로 팽창하여 레이저로부터 멀어지며 냉각기 반대쪽에 영구적인 변형을 생성합니다. 핫스팟이 다시 수축하면 변형으로 인해 구리가 레이저 쪽으로 다시 구부러져 구리가 영구적으로 접힙니다.

거의 동일한 인덕턴스를 갖는 Coilcraft의 상업용 인덕터와 비교할 때 레이저 종이접기 구성 요소는 비슷한 품질 요소를 가졌습니다. (품질 계수는 인덕터가 얼마나 뛰어난지 알려주는 무차원 수량입니다.)

여기서 육군 팀(Nathan Lazarus, Sarah S. Bedair 및 Gabriel L. Smith)은 3차원으로 돌출하기 위해 약간의 도체가 필요한 평면 인덕터를 제작하고 있습니다. 한 변이 20mm 정도인데, 작업 시간이 12분 정도 걸려서 영상 속도가 빨라졌습니다.

여기서 그들은 3D 수준의 토로이달 인덕터를 제작하고 있습니다. 외부 직경은 34mm이고 인덕턴스는 159나노헨리입니다. 그들이 이것을 음악으로 설정했으면 좋겠지 않나요?

동영상을 제공해 주신 Nathan Lazarus에게 감사드립니다. 그와 그의 동료들이 만든 다른 작품도 여기에서 볼 수 있습니다.