В даній статті розглянуто МЕМС актюатори різних типів (електростатичні, магнітні, п’єзоелектричні, термоактюатори). Розглянуто особливості їх конструкцій. Проаналізовано способи побудови математичних моделей цих актюаторів та можливості їх застосування при проектуванні складних технічних систем із застосуванням таких актюаторів. Наведено приклад розрахунку характеристики індуктивності наносоленоїда, який є складовою частиною електромагнітного актюатора.
[1] S.D. Senturia, Microsystem Design, Kluwer Academic, Boston, 2001.
[2] M. Gad-El-Hak, The MEMS Handbook, CRC Press, Boca Raton, 2001.
[3] S.E. Lyshevski, MEMS and NEMS: Systems, Devices, and Structures, CRC Press, Boca Raton, 2002.
[4] J.A. Pelesko, D.H. Bernstein, Modeling MEMS and NEMS, CRC Press, Boca Raton, 2002.
[5] J.-H. Fabian, L. Scandella, H. Fuhrmann, R. Berger, T. Mezzacasa, C. Musil, J. Gobrecht, E. Meyer, Finite element calculations and fabrication of cantilever sensors for nanoscale detection, Ultramicroscopy, vol. 82, 2000, pp. 69-77.
[6] Z. Djuric, I. Jokic, M. Frantlovic, O. Jaksic, Influence of adsorption-desorption process on resonant frequency and noise of micro- and nanocantilevers, Proceedings of the 23rd International Conference on Microelectronics (MIEL 2002), vol. 1, 2002, pp. 243-246.
[7] R. Raiteri, M. Grattarola, H.-J. Butt, P. Skladal, Micromechanical cantilever-based bisensors, Sensors and Actuators A, vol. 79, 2001, pp. 115-126.
[8] J. Yang, T. Ono, M. Esashi, Mechanical behavior of ultrathin microcantilever, Sensors and Actuators A, vol. 82, 2000, pp. 102-107.
[9] B. Ilic, D. Czaplewski, M. Zalatudinov, H.G. Craighead, Single cell detection with micromechanical oscillators, Journal of Vacuum Science Technology B, vol. 19, 2001, pp. 2825-2828.
[10] N. Lobontiu, E. Garcia, Two microcantilever designs: modeling for static deflection and modal analysis’, Journal of Microelectromechanical Systems, 2004.
[11] Z. Zhang and X. Liao, Modeling on RF Circuit and Thermal Conduction of a MEMS Amplitude Demodulator, Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 31, no. 5, pp. 777-783, Oct. 2022, doi: 10.1109/JMEMS.2022.3186642.
[12] X. Cheng et al., A Bidirectional Deep Learning Approach for Designing MEMS Sensors, IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 42, no. 5, pp. 1610-1617, May 2023, doi: 10.1109/TCAD.2022.3199965.
[13] K. Shibata et al., Simplified Analytical Damping Constant Model for Design of MEMS Capacitive Accelerometer With Gold Perforated Proof-Mass Structure, IEEE Sensors Journal, vol. 22, no. 15, pp. 14769-14778, 1 Aug.1, 2022, doi: 10.1109/JSEN.2022.3184340.
[14] E. Martínez-Cisneros et al., Analytical Modeling of the Mechanical Behavior of MEMS/NEMS-Multilayered Resonators With Variable Cross-Sections for Sensors and Energy Harvesters, IEEE Access, vol. 9, pp. 81040-81056, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3084600.
[15] Z. Biolek, D. Biolek, V. Biolková and Z. Kolka, Predictive Modeling of MEMS via Generic Meminductors: The Multiport Inductor Approach, IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems, vol. 12, no. 4, pp. 785-792, Dec. 2022, doi: 10.1109/JETCAS.2022.3207690.
[16] Modeling MEMS Devices with COMSOL Multiphysics®: https://www.comsol.com/video/modeling-mems-devices-comsol-multiphysics
[17] A. Holovatyy, V. Teslyuk, R. Panchak, S. Koshyrets, Mathematical modelling and simulation of the mechanical component of the fully differential capacitive MEMS accelerometer using Matlab/Simulink environment Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. Серія “Комп’ютерні системи проектування. Теорія і практика”, 2015, № 829, рр. 20-26.
[18] https://www.hitechnectar.com/blogs/different-types-mems/
[19] М.К. Філяшкін, Мікроелектромеханічні системи: Навчальний посібник. – К.: НАУ, 2019. – 276 с.
[20] https://www.electricity-magnetism.org/electrostatic-actuators/
[21] https://www.electricity-magnetism.org/magnetic-actuators/
[23] https://www.globalspec.com/learnmore/motion_controls/linear_actuators/thermal_actuators
[24] П. Кособуцький, М. Лобур, В. Каркульовський, Мікро- і нано електромеханічні системи. Базові принципи проектування явищ, матеріалів та елементів. Львів: В-во Львівської політехніки, 2017. – 396 с.