Een team van mechanische ingenieurs aan de Binghamton University, De State University van New York die een revolutionair soort microschakelaar onderzoekt, heeft een andere toepassing gevonden voor haar lopende onderzoek.

Na het vinden van een nieuw type MEMS (micro-elektromechanisch systeem) dat een betere controle mogelijk maakt, de onderzoekers hebben die kennis gebruikt om een ​​luchtdruksensor te bouwen die veel alledaagse apparaten zou kunnen verbeteren.

"Dit is hetzelfde mechanisme als apparaten die we in het verleden hebben ontworpen, maar het is een andere toepassing, " zei hoofdonderzoeker Shahrzad "Sherry" Towfighian, een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan de Thomas J. Watson School of Engineering and Applied Science in Binghamton.

"Het hart van de sensor bestaat nog steeds uit vier elektroden, en conventionele sensoren hebben twee elektroden, "zei Towfighian. "Dat stelt ons in staat om de eigenschappen van het systeem beter af te stemmen."

De studie werd gefinancierd via een $ 480, 958 subsidie ​​van de National Science Foundation. Binghamton University Ph.D. student Mark Pallay voerde een groot deel van het onderzoek uit onder toezicht van Towfighian en haar co-hoofdonderzoeker, Distinguished Professor Ronald N. Miles van de afdeling Werktuigbouwkunde. Pallay is sindsdien afgestudeerd en begon te werken bij Seagate Technology als onderzoeks- en ontwikkelingsingenieur.

Een voordeel van dit MEMS - een microscopisch apparaat met bewegende delen dat op dezelfde manier wordt geproduceerd als elektronica - is het op zichzelf staande ontwerp. Er is geen computer nodig om de meetwaarden te analyseren, waardoor de responstijd sneller en betrouwbaarder wordt.

"Het voelt niet alleen de druk, maar activeert ook een schakelaar, "Zei Towfighian. "Meestal moet een sensor de druk voelen, verwerk het via software om te beslissen of aan de juiste voorwaarden is voldaan en activeer vervolgens de schakelaar. Dit is een compacte druksensor en schakelaar, dus door de spanning naar een van de elektroden te sturen, je kunt het onder verschillende druk laten werken."

Zoals met alle MEMS-switches die het team van Binghamton University tot nu toe heeft ontworpen, dit nieuwe aanbod kan een veelvoud aan toepassingen hebben, zoals het meten van luchtdruk, het monitoren van zuurstof voor premature baby's in ziekenhuizen of het detecteren van bandenspanning in voertuigen.

"Soms is het van cruciaal belang om de drukdrempel te detecteren, " zei Towfighian. "Bijvoorbeeld, je zit in een vliegtuig en je wilt dat de luchtmaskers naar beneden komen als de luchtdruk onder een bepaald bedrag daalt. Het is heel eenvoudig om de voorspanning zo in te stellen dat deze automatisch wordt geactiveerd."

Ze voegde eraan toe dat de manier waarop de schakelaar is gebouwd met vier elektroden ook een langere levensduur betekent:"Vaak is er een probleem met de huidige apparaten dat ze een beperkte levensduur hebben omdat ze twee elektroden hebben, maar met twee andere elektroden kunnen we het duurzamer maken en de levensduur van het apparaat verlengen."

De krant, "Een afstembare elektrostatische MEMS-drukschakelaar, " werd gepubliceerd in IEEE-transacties op industriële elektronica .