El motor de gusano de pulgada es un dispositivo que utiliza actuadores piezoeléctricos para mover un eje con precisión nanométrica .
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/6/6d/Piezomotor_type_inchworm.gif/250px-Piezomotor_type_inchworm.gif)
En su forma más simple, el motor de gusano en pulgadas utiliza tres actuadores piezoeléctricos (2 y 3, ver Figura 1) montados dentro de un tubo (1) y electrificados en secuencia para agarrar un eje (4) que luego se mueve en una dirección lineal. El movimiento del eje se debe a la extensión del piezo lateral (2) que empuja dos piezos de agarre (3).
Operación
El proceso de actuación del motor de gusano de pulgada es un proceso cíclico de seis pasos después de la fase inicial de relajación e inicialización. Inicialmente, los tres piezos están relajados y sin extensión. Para inicializar el motor de gusano de pulgada, el piezo de embrague más cercano a la dirección del movimiento deseado (que luego se convierte en el piezo de embrague de avance) se electrifica primero y luego el ciclo de seis pasos comienza de la siguiente manera (ver Figura 2):
Paso 1. Extensión del piezo lateral.
Paso 2. Ampliación del piezo del embrague de popa.
Paso 3. Relajación del piezo del embrague de avance.
Paso 4. Relajación del piezo lateral.
Paso 5. Extensión del piezo del embrague de avance.
Paso 6. Relajación del piezo del embrague de popa.
La electrificación de los actuadores piezoeléctricos se logra aplicando un voltaje de polarización alto a los actuadores en el paso de acuerdo con el proceso de "Seis Pasos" descrito anteriormente. Para desplazarse largas distancias, la secuencia de seis pasos se repite muchas veces en rápida sucesión. Una vez que el motor se ha acercado lo suficiente a la posición final deseada, el motor puede cambiarse a un modo de posicionamiento fino opcional. En este modo, los embragues reciben voltaje constante (uno alto y otro bajo), y el voltaje piezo lateral se ajusta a un valor intermedio, bajo control de retroalimentación continua, para obtener la posición final deseada.
Usos
Microscopía de túnel de barrido
El motor de gusano de pulgada se usa comúnmente en microscopios de túnel de barrido (STM). Un STM requiere un control a escala nanométrica de su punta de escaneo cerca del material que está observando. Este control se puede lograr conectando la punta de escaneo al eje del motor de gusano. El motor de gusano de pulgada, a su vez, permite el control en una dirección normal al plano de la superficie del material observado. El movimiento a través de la superficie se conoce comúnmente como movimiento en el plano xy, mientras que el movimiento normal a la superficie se conoce comúnmente como movimiento en la dirección z. El movimiento de la punta de escaneo por el motor de gusano de pulgada se controla manualmente o automáticamente conectando el motor a un sistema de retroalimentación .
Sujeción de parche
El motor de gusano de pulgada se puede utilizar en la sujeción por parche de células biológicas. Esta técnica se realiza con mayor frecuencia con un microscopio óptico y un micromanipulador que sostiene una pipeta de vidrio. El motor de gusano de pulgada es particularmente ideal en la sujeción por parche porque proporciona al operador un movimiento virtualmente instantáneo, preciso, suave y predecible sin deriva.