Análisis, diseño y simulación de un micro actuador electrotérmico para el accionamiento de una micro pinza (2013)
A partir del primer Sistema microelectromecánico (MEMS por sus siglas en inglés), construido en los sesenta, la necesidad de diseñar elementos miniaturizados ha sido motivo de investigación y estudio para científicos de diversas áreas a lo largo de la historia y se ha incrementado notoriamente en la última década. En este trabajo se da en primer lugar una visión general de los sistema microelectromecánicos MEMS, mencionando sus áreas de aplicación más relevantes y analizando detalladamente los actuadores termo mecánicos. Se describen los actuadores térmicos más comunes, su forma de operación y sus características principales. Además se presenta de manera global la tecnología de microfabricación, ilustrando los procesos más usados en este campo. Se presenta el desarrolló de un modelamiento estructural, eléctrico y térmico de un sistema de actuación para el accionamiento de una micropinza. Se realiza un modelamiento matemático a partir de ecuaciones diferenciales que rigen el comportamiento de las variables eléctricas, térmicas y estructurales y se desarrolla e implementa un algoritmo en Matlab. Además se realiza una simulación numérica del sistema en software Comsol Multiphysics. Con los resultados de los dos software se realiza una comparación para validación del modelo, estableciendo porcentajes de desviación de uno con respecto a otro. A partir del algoritmo desarrollado en Matlab se realiza el diseño del sistema de actuación para el accionamiento de una micropinza, caracterizando completamente el sistema y analizando el comportamiento de las variables eléctricas, térmicas y estructurales que intervienen en los procesos de sujeción y manipulación de objetos a nivel microscópicos.