La société 1Limited a développé un actuateur hélicoïdal qui amplifie fortement le mouvement généré par effet piézoélectrique.
La piézoélectricité n'a pas fini de faire parler d'elle. La firme britannique 1Limited vient de développer un actuateur hélicoïdal utilisant l'effet piézoélectrique. Sa première application ? Un système d'autofocus pour appareils photo numériques.
L'effet piézoélectrique représente la capacité que possèdent certains matériaux à transformer une énergie électrique en un mouvement ou une déformation mécaniques, lorsqu'ils sont en présence d'un champ électrique. Un des principaux avantages de cet effet réside dans l'absence de courant nécessaire pour maintenir la déformation. En revanche, ces mouvements sont de très faibles amplitudes, généralement de l'ordre de quelques micromètres, car ils sont générés par des micro-mouvements à l'intérieur du matériau.
Un double mouvement
Qu'à cela ne tienne ! 1Limited a choisi de jouer sur la géométrie de l'actuateur afin d'amplifier le mouvement. Pour ce faire, elle utilise une céramique PZT conventionnelle constituée de deux couches. Celles-ci sont séparées et entourées par deux électrodes qui vont générer le champ électrique. Les deux couches vont se comporter comme un bilame : lorsque le champ sera activé, l'une de ces couches se contractera grâce à l'effet piézoélectrique, tandis que l'autre va grandir, suivant le mouvement inverse. Ce sandwich est ensuite enroulé en forme d'hélice, avant d'être tordu en arc de cercle. De la sorte, la déformation est amplifiée suivant l'axe de cette hélice et dans la direction du champ électrique qui génère l'effet.
Cette géométrie a un double résultat. D'abord, les deux extrémités de l'hélice se vrillent l'une par rapport à l'autre, ce qui se traduit par un mouvement relatif de rotation. Qui se transforme lui-même en un autre mouvement, linéaire celui-ci, entre les deux bouts de l'arc de cercle, qui se déplacent l'un par rapport à l'autre. Les mouvements obtenus ainsi sont de l'ordre de plusieurs millimètres.
1Limited utilise les premiers actuateurs issus de cette technologie pour des autofocus destinés aux appareils photo des caméras pour les mobiles. Les avantages sont nombreux : faible consommation (pas de courant de maintien), très faible poids (moins de 0,1 g pour l'actuateur) et aucun élément mécanique (pas d'usure).
