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スマートフォンは「下」を知っている
~加速度を測る微細チップ~

2018.04.09
  • #コンデンサ
  • #フックの法則
  • #運動方程式

縦に長い画面のスマートフォン.本体を90度回転させると画面も「くるり」と回転.スマートフォンはどうやって重力を感じているのでしょうか?

img07_01
実はスマートフォンの中にはバネとおもりが入っています.

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バネにぶら下がった質量mのおもりは重力方向に力F=mgを発生し,バネは力に比例して伸びます(フックの法則).重力方向を知るためにこの伸びを検知しているのです.

下図は実際のスマートフォンの内部に入っている「バネとおもり」です.この構造はシリコンの微細加工技術により作られており,小さなチップに組み込まれています.


img07_03
細い部分は1000分の数mm程度の小ささです.
同じ構造に組み込まれた伸びの検知部ではコンデンサの働きを利用しています.

このような微細構造を組み込んだチップは加速度センサとして大量に製造されています.スマートフォンだけでなくデジタルカメラや自動車のエアバック等,幅広い工業製品で利用される技術として進化が続いています.

(九州大学 津守不二夫)

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