Optimización geométrica de un MEMS tipo Hot-Arm

María Teresa Orvañanos Guerrero, Jorge Varona Salazar, Ramiro Velázquez Guerrero

Resumen


Este artículo presenta la optimización experimental de la geometría de un actuador térmico MEMS tipo hot-arm. Empleando simulación numérica de la transferencia de calor y la expansión mecánica que ocurre en la microestructura, se evalúan diferentes parámetros de diseño y características geométricas con la finalidad de ilustrar el impacto de dichas variables en la distribución térmica y sobre todo en el rendimiento del
actuador. Para fundamentar el análisis se presentarán algunos modelos analíticos existentes y las técnicas propuestas para el estudio y diseño de actuadores térmicos.
Mediante el uso de herramientas computacionales, el presente trabajo de investigación muestra la utilidad del empleo de análisis por elemento finito aplicado en particular a la transferencia de calor para determinar las dimensiones más adecuadas en la arquitectura de un dispositivo. La técnica presentada en este artículo puede ser aplicada en forma general a la optimización del diseño de cualquier otro dispositivo MEMS ya existente o incluso para la creación de nuevos dispositivos.


Palabra(s) Clave(s): hot-arm, MEMS, método de elemento finito, optimización, simulación numérica.


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