Tesi di laurea di primo livello dal titolo "Progettazione, realizzazione e caratterizzazione di un attuatore piezoelettrico"

Gli attuatori piezoelettrici sono dispositivi capaci di effettuare movimenti con l'accuratezza del nanometro. Essi trovano impiego nella microscopia a forza atomica (AFM), per la movimentazione e manipolazione di campioni, e in applicazioni marine per la realizzazione di idrofoni, proiettori acustici, ecc.... Questa tesi descrive le fasi di progettazione e realizzazione di un attuatore piezoelettrico a partire da determinate caratteristiche geometriche e fisiche definite in funzione dell'utilizzo. Di particolare importanza è stata l'attività di simulazione numerica con il metodo degli elementi finiti (FEM). La simulazione è stata effettuata cercando di accoppiare il fenomeno fisico caratteristico dell'effetto piezoelettrico con il comportamento di una struttura meccanica elastica. La realizzazione di un modello numerico 2D del sistema è stata possibile a partire dai dati forniti della casa produttrice del componente piezoelettrico e dalle caratteristiche meccaniche e fisiche del materiale utilizzato per la struttura elastica. La struttura elastica progettata, è stata realizzata con una fresatrice a tre assi a controllo numerico. Sono state effettuate alcune misurazioni mediante lo strumento sperimentale denominato Biojerker, utilizzando la tecnica "contact-mode" derivata dalla microscopia a forza atomica. Questa ha permesso la misurazione di grandezze dell'ordine del nanometro senza utilizzare un sistema interferometrico commerciale.