Investigadores de la Universidad de Binghamton, La Universidad Estatal de Nueva York ha desarrollado una forma de hacer que los teléfonos celulares y las líneas eléctricas sean más duraderas.

La profesora asistente de ingeniería mecánica de la Universidad de Binghamton, Sherry Towfighian, y el estudiante graduado Mark Pallay crearon un nuevo tipo de sistema microelectromecánico, más comúnmente conocido como interruptor MEMS, que utiliza levitación electrostática para proporcionar un sistema más robusto.

"Todos los teléfonos móviles utilizan conmutadores MEMS para la comunicación inalámbrica, pero tradicionalmente solo hay dos electrodos, ", dijo Towfighian." Esos interruptores se abren y cierran varias veces durante solo una hora, pero su vida útil actual está limitada por el sistema de dos electrodos ".

Cuando los dos electrodos entran en contacto, después de varias repeticiones, la superficie del electrodo inferior se daña, lo que lleva a un interruptor MEMS que debe desecharse y reemplazarse. Algunos investigadores han intentado evitar el daño agregando hoyuelos o almohadillas de aterrizaje a los electrodos para reducir el área de contacto cuando los electrodos chocan. pero Towfighian explicó que esto solo retrasa el eventual desglose del material.

Quería crear un sistema que evitara el daño por completo. En lugar de seguir el modelo de dos electrodos, diseñó un interruptor MEMS con tres electrodos en la parte inferior y un electrodo paralelo a los demás. Los dos electrodos inferiores del lado derecho e izquierdo se cargan mientras que los electrodos central y superior están conectados a tierra.

"Este tipo de interruptor MEMS normalmente está cerrado, pero los electrodos laterales proporcionan una fuerte fuerza hacia arriba que puede vencer las fuerzas entre los dos electrodos del medio y abrir el interruptor, "explicó Towfighian. Esta fuerza, llamada levitación electrostática, actualmente no está disponible con el sistema de dos electrodos. La capacidad de generar esta fuerza evita el daño permanente del dispositivo después de un uso continuo y permite un interruptor bidireccional confiable.

"Para teléfonos móviles, este diseño significa una vida más larga y menos reemplazos de componentes, "dijo Towfighian." Para las líneas eléctricas, este tipo de interruptor MEMS sería útil cuando el voltaje sobrepasa un límite y queremos abrir el interruptor. El diseño nos permite tener interruptores más confiables para monitorear picos inusuales de voltaje, como los provocados por un terremoto, que pueden representar un peligro para la seguridad pública ".

El estudio, titulado "Un conmutador MEMS fiable que utiliza levitación electrostática, "Fue publicado en Letras de física aplicada .