Sensibilidad Dinámica de Sistemas Microelectromecánicos de Tres Capas a las Propiedades Ópticas de la Capa Líquida Intermedia
Autores: Tajik, Fatemeh; Palasantzas, George
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sensibilidad Dinámica de Sistemas Microelectromecánicos de Tres Capas a las Propiedades Ópticas de la Capa Líquida Intermedia
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Física
Palabras clave
Investigar
Dinámicas
Micro dispositivo
Líquidos intervinientes
Fuerza de Casimir
Fuerzas hidrodinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Aquí, investigamos la dinámica de actuación de un microdispositivo con diferentes líquidos intervinientes entre los componentes actuadores bajo la influencia de las fuerzas de Casimir y las fuerzas hidrodinámicas disipativas. Esto se habilita a través de retratos del espacio de fases, que demuestran que al aumentar la respuesta dieléctrica de la capa interviniente, el dispositivo autónomo puede no entrar en adherencia debido a la disminución en la magnitud de la fuerza de Casimir. A diferencia de los microdispositivos que se colocan en vacío con un líquido interviniente, los retratos de fase muestran solo una trayectoria en espiral que eventualmente se detiene en una posición de reposo debido a la fuerte disipación de energía por las fuerzas de arrastre hidrodinámico dependientes de la posición, incluso al considerar fuerzas restauradoras suficientemente fuertes. Además, es factible expandir el área de movimiento utilizando líquidos intervinientes con menor viscosidad dinámica o aumentando la longitud de deslizamiento del fluido interviniente. Finalmente, bajo la influencia de una fuerza externa impulsora, que es el caso realista para posibles aplicaciones, el sistema puede alcanzar oscilaciones estables a mayores separaciones con una amplitud mayor para el líquido que condujo a fuerzas de Casimir y hidrodinámicas más bajas. Por lo tanto, los resultados presentados en este estudio son esenciales para estudiar el comportamiento dinámico de los MEMS y su diseño en entornos líquidos.
Descripción
Aquí, investigamos la dinámica de actuación de un microdispositivo con diferentes líquidos intervinientes entre los componentes actuadores bajo la influencia de las fuerzas de Casimir y las fuerzas hidrodinámicas disipativas. Esto se habilita a través de retratos del espacio de fases, que demuestran que al aumentar la respuesta dieléctrica de la capa interviniente, el dispositivo autónomo puede no entrar en adherencia debido a la disminución en la magnitud de la fuerza de Casimir. A diferencia de los microdispositivos que se colocan en vacío con un líquido interviniente, los retratos de fase muestran solo una trayectoria en espiral que eventualmente se detiene en una posición de reposo debido a la fuerte disipación de energía por las fuerzas de arrastre hidrodinámico dependientes de la posición, incluso al considerar fuerzas restauradoras suficientemente fuertes. Además, es factible expandir el área de movimiento utilizando líquidos intervinientes con menor viscosidad dinámica o aumentando la longitud de deslizamiento del fluido interviniente. Finalmente, bajo la influencia de una fuerza externa impulsora, que es el caso realista para posibles aplicaciones, el sistema puede alcanzar oscilaciones estables a mayores separaciones con una amplitud mayor para el líquido que condujo a fuerzas de Casimir y hidrodinámicas más bajas. Por lo tanto, los resultados presentados en este estudio son esenciales para estudiar el comportamiento dinámico de los MEMS y su diseño en entornos líquidos.