Les actionneurs utilisent généralement une source d’énergie pour déplacer ou contrôler des composants mécaniques. On les trouve souvent dans les moteurs et diverses machines. De nombreux types de dispositifs mécaniques ont été miniaturisés au fil des ans, mais ce processus nécessite généralement que les composants individuels soient également beaucoup plus petits. La miniaturisation au 21e siècle a progressé au point que les microactionneurs et autres pièces sont si petits que des microscopes puissants doivent souvent être utilisés pour les voir. Des procédés industriels tels que la lithographie et le micro-usinage sont utilisés pour fabriquer un microactionneur, et il existe également différents types qui peuvent être fabriqués.
Un microactionneur électrostatique est une variété courante, mais les scientifiques peuvent également créer des variétés électromagnétiques capables de produire plus de puissance pour alimenter un appareil comme un moteur. Ils sont parfois difficiles à réaliser, mais sont fabriqués avec des procédés généralement utilisés pour la fabrication de circuits intégrés. Des moteurs aussi petits qu’environ 0.04 pouce (1 millimètre) de diamètre ont été fabriqués et ont souvent été utilisés par les chercheurs pour insérer de minuscules cathéters dans des cellules biologiques.
Il existe également un microactionneur piézoélectrique avec des matériaux composites qui réagissent comme des cristaux qui, lorsqu’ils sont poussés, créent une tension électrique. Des films minces peuvent être déposés sur du silicium qui peut produire un mouvement sur de très courtes distances. Ils ont parfois été utilisés dans des rotors micro miniatures. Les microactionneurs à ultrasons sont souvent utilisés dans les petits moteurs intégrés aux dispositifs piézoélectriques. Ceux-ci peuvent être intégrés dans des mécanismes de mise au point automatique de petits appareils photo, par exemple.
Les composants mécaniques mobiles peuvent être construits à petite échelle, mais un microactionneur électrostatique est généralement constitué d’un matériau qui se plie sur la base des charges électriques. Le mouvement est généralement à échelle microscopique et une petite quantité de force est produite. Certains moteurs rotatifs et entraînements à peigne à mouvement linéaire ont été développés sur la base de ce principe.
Les microactionneurs peuvent être utilisés pour construire de minuscules miroirs pour les écrans et les projecteurs. Les relais de courant microscopiques et les petits mécanismes de contrôle des disques durs utilisent souvent de tels dispositifs miniatures. Ils sont souvent appelés systèmes micro-électromécaniques (MEMS), une catégorie qui comprend de nombreux types de pièces mobiles miniatures.
La production de microactionneurs peut être réalisée en gravant des pièces dans du silicone. La lithographie est souvent utilisée pour faire des circuits. La lumière, les produits chimiques et une couche composée des pièces à ajouter sont généralement combinés dans ce processus. Le produit fini est généralement produit en couches, tandis que le micro-usinage implique souvent des lasers et des microscopes électroniques à balayage, par exemple, pour placer des atomes et des cellules individuels. Les deux processus peuvent être utilisés pour déplacer des pièces de microactionneurs et construire un dispositif micro-miniature.