Статията има обзорен характер. Акцентирано е <strong>на</strong> приложението <strong>на</strong>ултразвуковите вълни в медици<strong>на</strong>та като източник <strong>на</strong> кинетич<strong>на</strong> енергия.Ултразвуковите акустични вълни задействат микрогенератори <strong>на</strong> енергия. Чрез тезимикрогенератори се осигурява автономно (без батерийно) захранване <strong>на</strong>имплантирани устройства, които дават информация за състоянието <strong>на</strong> организма,извършват терапевтични манипулации като <strong>на</strong>пример дозирано доставяне <strong>на</strong>лекарства. Разгледани са последните достижения в тази <strong>на</strong>сока, като са показанимикро и <strong>на</strong>но пиезоелектрични генератори <strong>на</strong> енергия. А<strong>на</strong>лизирани са <strong>на</strong>й-честоизползваните техники, осигуряващи активиране <strong>на</strong> пиезоелектричния слой вширокоъгълен обхват с висок коефициент <strong>на</strong> полезно действие.53. Тодоров T., Йосифов Р., Проектиране и изследване <strong>на</strong> ултразвуков генератор <strong>на</strong>енергия, Българско списание за инженерно проектиране, бр.19, 2013 стр.49-54 [Р].В публикацията е показа<strong>на</strong> конструкция и е изработен прототип <strong>на</strong> ултразвуковгенератор <strong>на</strong> енергия. Актив<strong>на</strong>та част <strong>на</strong> генератора е изработе<strong>на</strong> от полимеренпиезоелектричен материал PVDF, който притежава нисък акустичен импеданс.Теоретичните данни за характеристиките <strong>на</strong> ултразвуковия генератор <strong>на</strong> енергия сапотвърдени експериментално.54. Petkov G., Todorov T., Nikolov R., Investigations of piezoelectric vibro impact energysystem, Shock and Vibration, 2013, (in press) [Р, A], IF=0,535.В статията са дадени теоретични изследвания за количеството извлича<strong>на</strong> енергияот пиезоелектричен виброударен генератор, съставен от корпус с двепиезоелектрични мембрани и тежка сфера между тях. Под действието <strong>на</strong>инерционните сили, произтичащи от вибрации <strong>на</strong> окол<strong>на</strong>та среда, сферата отскача и<strong>на</strong><strong>на</strong>ся последователни удари <strong>на</strong> двете мембрани, които са разположени вертикалноед<strong>на</strong> <strong>на</strong>д друга. Изведени са основни теоретични зависимости за <strong>на</strong>личие <strong>на</strong> удар.Получени са законите <strong>на</strong> движение <strong>на</strong> сферата във вакуум. Чрез изграденитематематични модели са създадени предпоставки за оптимизационни пресмятания.Теоретичните резултати са потвърдени с експериментални изследвания върхупроизведен опитен образец <strong>на</strong> виброударен генератор, който притежава възможностиза регулиране <strong>на</strong> основните геометрични параметри.Учебници и учебни пособия55. Тодоров Т., МЕМС: моделиране и приложение, Част 1: Основни енергийнипреобразувания, <strong>Технически</strong> университет – <strong>София</strong>, 2013, 212 стр. [Р, С].В учебника са разработени седем глави.В първата глава са разгледани основните понятия и дефиниции, <strong>на</strong>правен епаралел между микросистеми и МЕМС, изложе<strong>на</strong> е класификацията <strong>на</strong>микросистемите, както и са демонстрирани примери за прилагане законите замащабиране <strong>на</strong> МЕМС прибори в практически важни случаи.Във втората глава озаглаве<strong>на</strong> „Моделиране <strong>на</strong> микро електромеханичнисистеми” са разгледани фундаменталните теории описващи МЕМС, моделите съссъсредоточени и разпределени параметри, уравненията <strong>на</strong> Лагранж – Максуел, както иса дени сведения за специализирани софтуерни продукти за моделиране <strong>на</strong> МЕМС.В трета глава „Еластични компоненти в МЕМС” са разгледани разнообразниеластични механизми и основите <strong>на</strong> тяхното проектиране, видовете еластичниокачвания, формулирани и доказани са теоремите <strong>на</strong> Кастилияно, както и са изложенитехни приложения.20
В четвъртата глава със заглавие „Термоактуатори в МЕМС” са разгледаниобщите принципи <strong>на</strong> микро термо-задвижванията, в частност U-образни и V-образнимикро термоактуатори, пневмо- и хидро- термоактуатори, двуслойни и многослойнимикро термоактуатори, както и конкретно – различни типове термо микрохващачи.В пета глава „Капацитивни МЕМС” са обяснени физическите основи <strong>на</strong>капацитивните преобразувания в МЕМС, работата <strong>на</strong> капацитивни МЕМС суспоредни електроди и с <strong>на</strong>пречно преместване, подробно е изложе<strong>на</strong> теорията заточката <strong>на</strong> нестабилност при капацитивни актуатори с <strong>на</strong>пречно действие,възможността за омекотяване <strong>на</strong> еластич<strong>на</strong>та система и <strong>на</strong>стройване <strong>на</strong> собстве<strong>на</strong>тачестота, показа<strong>на</strong> е диференциал<strong>на</strong> схема <strong>на</strong> капацитивен актуатор и <strong>на</strong> актуатор съсстранично действие, <strong>на</strong> капацитивни линейни и ротационни двигатели, дисплеи иоптични ключове, основните зависимости и особеностите <strong>на</strong> капацитивните МЕМСсензори.В шеста глава „Магнитни и електромагнитни МЕМС” са изложени основнитезависимости при електромагнитните устройства и МЕМС, актуаторите базирани <strong>на</strong>силата <strong>на</strong> Лоренц МЕМС и сензорите детектиращи промя<strong>на</strong>та <strong>на</strong> магнитнотосъпротивление, електроди<strong>на</strong>мичните МЕМС, разгледани са редица важни запрактиката аспекти <strong>на</strong> постоянните магнити и магнитните материали,магнитостриктивните и магнитоеластичните МЕМС, както приложенията <strong>на</strong> ефекта<strong>на</strong> Хол и магниторезистивните сензори.В седмата глава „Тензорезизтивни и пиезорезистивни МЕМС сензори” савъведени основните понятия и зависимости, обичай<strong>на</strong>та конструкция и приложение<strong>на</strong> тензорезисторите, теорията <strong>на</strong> пиезорезистивните сензори, както и тях<strong>на</strong>таструктура и приложения.Друга важ<strong>на</strong> цел <strong>на</strong> учебника е да запоз<strong>на</strong>е читателите си: студенти,докторанти, преподаватели и специалисти, работещи в областта с приложението <strong>на</strong>основните МЕМС сензори и актуатори. В това число, в него са отразени публичноизвестнитепостижения <strong>на</strong> български специалисти и колективи от академичните средии индустрията в областта <strong>на</strong> МЕМС.Учебникът е илюстриран с 205 фигури, като в текста са дадени техни подробниобяснения, съдържа 2 приложения, цитирани са 233 литературни източници.56. Тодоров Г., Тодоров Т., Ръководство за лабораторни упражнения по технологияконструиране приложение <strong>на</strong> МЕМС, <strong>Технически</strong> университет – <strong>София</strong>, 2001, 81 стр.В ръководството са разработени седем<strong>на</strong>десет теми <strong>на</strong> лабораторни упражнения,които съответстват <strong>на</strong> учеб<strong>на</strong>та програма <strong>на</strong> дисципли<strong>на</strong>та „Технология и приложение<strong>на</strong> МЕМС”, изучава<strong>на</strong> в магистърския курс <strong>на</strong> специалността „Компютърнопроектиране и технологии в машиностроенето”, в Машинно-технологичния факултет<strong>на</strong> ТУ-<strong>София</strong>.Темите <strong>на</strong> лабораторните упражнения са ориги<strong>на</strong>лни и касаят нова и ди<strong>на</strong>мичноразвиваща се област <strong>на</strong> съвременните микро-технологии. Две от темите са посветени<strong>на</strong> изучаването и приложението <strong>на</strong> микро-лазерните обработки, за които в Машиннотехнологичнияфакултет е осигурено уникално оборудване. Три последователни темицелят да запоз<strong>на</strong>ят студентите с апаратурата и съпътстващия софтуер, пред<strong>на</strong>з<strong>на</strong>ченза тестване <strong>на</strong> микросистеми. Оста<strong>на</strong>лите два<strong>на</strong>десет теми разкриват функцио<strong>на</strong>лнитехарактеристики <strong>на</strong> типични МЕМС сензори, задвижвания, и енерго-добиващиустройства. Тези упражнения включват изучаването <strong>на</strong> микросензори спиезоелектрично, пиезорезистивно, електромагнитно и капацитивно преобразуване.Освен това се изследват сензорните възможности <strong>на</strong> сплавите с памет <strong>на</strong> формата итяхното приложение в задвижващи механизми.Друга важ<strong>на</strong> цел <strong>на</strong> ръководството е да запоз<strong>на</strong>е студентите с възможностите,<strong>на</strong>чи<strong>на</strong> <strong>на</strong> действие и приложението <strong>на</strong> типични широко разпространени МЕМС21