Ученые нашли способ увеличить прочность телефонов и электросетей
Исследователи из Университета Бингемтона предложили методику повышения прочности мобильных телефонов и электросетей.
Доцент машиностроения Шерри Тауфигиан и аспирант Марк Паллай создали новый тип микроэлектромеханической системы, сообщает sciencedaily.com. Структура, известная также как MEMS-переключатель, использует электростатическую левитацию для получения более прочной системы.
«Все мобильные телефоны используют эти устройства для беспроводной связи. Но обычно в них находится только 2 электрода, — объяснила Тауфигиан. – Переключатели открываются и закрываются много раз всего за один час. И их срок службы ограничен системой на 2 электродах».
После нескольких контактов поверхность элементов частично разрушается, вызывая потребность в замене MEMS-переключателя. Некоторые ученые пытались избежать износа, добавив на электроды выемки или опорные лапы. На такие решения приводили к временной отсрочке поломки. Тауфигиан захотела создать систему, в принципе лишенную этой проблемы. Она изготовила MEMS-переключатель с 3 электродами на нижней части и одним, расположенным параллельно остальным. Пока два элемента по бокам заряжаются, средний и верхний заземлены.
«Обычно такие структуры закрыты. Но боковые электроды обеспечивают большую подъемную силу, преодолевающую действие средних элементов и открывающую систему», — объяснила Тауфигиан.
Процесс, известный как электростатическая левитация, недоступен устройствам с 2 электродами. Способность генерировать эту силу предотвращает необратимые повреждения изделия после непрерывного использования, создавая надежный двунаправленный переключатель.
«Сотовым телефонам такой дизайн обеспечит больший срок службы с меньшей заменой компонентов, — сказала Тауфигиан. – В линиях электропередач новые переключатели будут полезны при необходимости открыть систему из-за избыточного напряжения. Дизайн позволит следить за скачками в сети, вызванными событиями, вроде землетрясения, и представляющими угрозу для общественной безопасности».
Проект описан в журнале Applied Physics Letters.
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также