Real-Time DC-dynamic Biasing Method for Switching Time Improvement in Severely Underdamped Fringing-field Electrostatic MEMS Actuators

Mechanically underdamped electrostatic fringing-field MEMS actuators are well known for their fast switching operation in response to a unit step input ...

Purdue University

DNA &#x6613;&#x4F4D;&#x6D4B;&#x91CF;&#x62A5;&#x544A;&#x5DF2;&#x8FC5;&#x901F;&#x589E;&#x52A0;&#xFF0C;&#x8FD1;&#x5E74;&#x6765;&#x7531;&#x4E8E;&#x5B54;&#x9699;&#x5236;&#x5907;&#x7684;&#x8FDB;&#x6B65;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6D4B;&#x91CF;&#x7EE7;&#x7EED;&#x63D0;&#x4F9B; DNA &#x6613;&#x4F4D;&#x901A;&#x8FC7;&#x5FAE;&#x673A;&#x7535;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x7269;&#x7406;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x57FA;&#x4E8E;&#x56FA;&#x6001;&#x7EB3;&#x7C73;&#x5B54;&#x3002;&#x5177;&#x4F53;&#x6765;&#x8BF4;&#xFF0C;&#x6700;&#x8FD1;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x8BC1;&#x660E;&#x9664;&#x4E86;&#x901A;&#x5E38;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x5F53;&#x524D;&#x6DE4;&#x585E;&#x4E2D;&#x7535;&#x6D41;, &#x7684;&#x589E;&#x5F3A;&#x4E5F;&#x80FD;&#x6D4B;&#x91CF;&#x5728;&#x67D0;&#x4E9B;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x8BC1;&#x660E;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7EB3;&#x7C73;&#x5B54;&#x68C0;&#x67E5;&#x5355;&#x4E2A; DNA &#x5206;&#x5B50;&#x901A;&#x8FC7;&#x5916;&#x52A0;&#x7684;&#x7535;&#x573A;&#x548C;&#x7531;&#x6B64;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x7535;&#x6D41;&#x8109;&#x51B2;&#x7684;&#x65B9;&#x5411;&#x53EF;&#x4EE5;&#x57FA;&#x672C;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x51DD;&#x805A;&#x7684;&#x6839;&#x548C;&#x5076;&#x6781;&#x5B50;&#x9971;&#x548C;&#x5EA6;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A; DNA &#x5206;&#x5B50;&#x7684;&#x7269;&#x7406;&#x663E;&#x793A;&#x7684;&#x51FD;&#x6570;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6D4B;&#x91CF;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x79BB;&#x5B50;&#x7535;&#x6D41;&#x7684;&#x7535;&#x6E90;&#x3002;&#x6269;&#x5927;&#x5148;&#x524D;&#x66FC;&#x5B81;&#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x65B9;&#x9762;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x4E00;&#x79CD; DNA &#x53CD;&#x79BB;&#x5B50;&#x79BB;&#x5B50;&#x7535;&#x6D41;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x548C;&#x9971;&#x548C;&#x5EA6;&#x7684;&#x6B64;&#x5F53;&#x524D;&#x57FA;&#x4E8E;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7ED3;&#x679C;&#x3002;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x6709;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF0C;&#x4E86;&#x89E3;&#x9065;&#x611F; DNA&#x3001; DNA &#x4F20;&#x9012;&#x5230;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; DNA &#x5BFC;&#x7535;&#x6027;&#x548C;&#x5206;&#x5B50;&#x7535;&#x5B50;&#x5B66;&#x3002;

&#x5F53;&#x524D;&#x7684; DNA &#x53CD;&#x79BB;&#x5B50;&#x548C;&#x9971;&#x548C;&#x5EA6;&#x7531;&#x57FA;&#x4E8E; mems &#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x56FA;&#x6001;&#x7EB3;&#x7C73;&#x5B54;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x68C0;&#x67E5;&#x3002;

Reports of DNA translocation measurements have been increasing rapidly in recent years due to advancements in pore fabrication and these measurements continue to provide insight into the physics of DNA translocations through MEMS based solid state nanopores. Specifically, it has recently been demonstrated that in addition to typically observed current blockages, enhancements in current can also be measured under certain conditions. Here, we further demonstrate the power of these nanopores for examining single DNA molecules by measuring these ionic currents as a function of the applied electric field and show that the direction of the resulting current pulse can provide fundamental insight into the physics of condensed counterions and the dipole saturation in single DNA molecules. Expanding on earlier work by Manning and others, we propose a model of DNA counterion ionic current and saturation of this current based on our experimental results. The work can have broad impact in understanding DNA sensing, DNA delivery into cells, DNA conductivity, and molecular electronics.

DNA counterion current and saturation examined by a MEMS-based solid state nanopore sensor.

Rapports de mesures de translocation d&#x26;#39;ADN ont augment&#xE9; rapidement ces derni&#xE8;res ann&#xE9;es gr&#xE2;ce aux progr&#xE8;s dans la fabrication des pores et ces mesures continuent de donner un aper&#xE7;u de la physique des translocations d&#x26;#39;ADN par le biais MEMS bas&#xE9;s nanopores &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;tat solide. Plus pr&#xE9;cis&#xE9;ment, il a r&#xE9;cemment &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;montr&#xE9; que dans plus de typiquement observ&#xE9;es blocages actuels, des am&#xE9;liorations de courant peut aussi &#xEA;tre mesur&#xE9;e sous certaines conditions. Ici, nous avons encore de d&#xE9;montrer la puissance de ces nanopores de l&#x26;#39;examen de mol&#xE9;cules individuelles d&#x26;#39;ADN en mesurant ces courants ioniques en fonction du champ &#xE9;lectrique appliqu&#xE9; et montrent que la direction de l&#x26;#39;impulsion de courant qui en r&#xE9;sulte peut donner une id&#xE9;e fondamentale dans la physique de la contre-condens&#xE9;s et le saturation dip&#xF4;le dans mol&#xE9;cules individuelles d&#x26;#39;ADN. &#xC9;tendre sur des travaux ant&#xE9;rieurs par Manning et d&#x26;#39;autres, nous proposons un mod&#xE8;le de contre-courant de l&#x26;#39;ADN ionique et la saturation de ce courant sur la base de nos r&#xE9;sultats exp&#xE9;rimentaux. Le travail peut avoir un impact large dans la compr&#xE9;hension de la d&#xE9;tection d&#x26;#39;ADN, la prestation de l&#x26;#39;ADN dans les cellules, l&#x26;#39;ADN, de conductivit&#xE9; et de l&#x26;#39;&#xE9;lectronique mol&#xE9;culaire.

ADN contre-ion actuelle et de la saturation examin&#xE9; par un capteur &#xE0; base de MEMS Etat Nanopore solide

Berichte &uuml;ber DNA Translokation Messungen schnell in den letzten Jahren durch die Fortschritte in der Pore Fabrikation aufgestockt wurden, und diese Messungen weiterhin einen Einblick in die Physik der DNA Umsiedlung durch MEMS solid-State-Nanopores basierten. Insbesondere ist k&uuml;rzlich bewiesen, dass neben typisch beobachteten aktuellen Blockaden, unter bestimmten Bedingungen auch Verbesserungen im aktuellen gemessen werden k&ouml;nnen. Hier zeigen wir weiter die Macht der diese Nanopores f&uuml;r die Pr&uuml;fung einzelner DNA-Molek&uuml;le durch Messung dieser Ionischen Str&ouml;mungen in Abh&auml;ngigkeit von der angewandten elektrischen Feld und zeigen, dass die Richtung der resultierenden aktuellen Puls grundlegenden Einblick in die Physik der kondensierten Counterions und die Dipol-S&auml;ttigung in einzelne DNA-Molek&uuml;le bieten kann. Erweiterung auf fr&uuml;here Arbeit von Manning, schlagen wir ein Modell der DNA Counterion Ionische Strom und S&auml;ttigung dieses Stromes auf der Grundlage unserer experimentellen Ergebnisse. Die Arbeit kann weit reichende Auswirkungen verstehen, Erkennung von DNA, DNA-Zustellung in Zellen, DNA-Leitf&auml;higkeit und Molekulare Elektronik haben.

Aktuelle DNA Counterion und S&auml;ttigung durch einen MEMS-basierten solid-State-Nanopore-Sensor gepr&uuml;ft.

Rapporti di misurazioni di traslocazione del DNA sono cresciute rapidamente negli ultimi anni dovuto gli avanzamenti nella fabbricazione dei pori e queste misurazioni continuano a fornire la visione fisica delle traslocazioni di DNA attraverso MEMS basato su nanopori allo stato solido. In particolare, esso ha recentemente dimostrato che oltre a blocchi corrente tipicamente osservati, miglioramenti nella corrente possono anche essere misurate in determinate condizioni. Qui, abbiamo ulteriormente dimostrare la potenza di questi nanopori per l&#39;esame di singole molecole di DNA dalla misura di queste correnti ioniche in funzione del campo elettrico applicato e visualizza che la direzione dell&#39;impulso corrente risultante pu&ograve; fornire fondamentale intuizione fisica dei counterions condensata e la saturazione del dipolo in singole molecole di DNA. Espansione sul precedente lavoro di Manning e altri, proponiamo un modello di corrente ionica DNA counterion e saturazione di questa corrente basato sui nostri risultati sperimentali. Il lavoro pu&ograve; avere impatto ampio nella comprensione del DNA di rilevamento, consegna del DNA nelle cellule, DNA conduttivit&agrave; ed elettronica molecolare.

Counterion DNA attuale e saturazione esaminato da un sensore nanopore allo stato solido basate su MEMS.

DNA&#x306E;&#x8EE2;&#x5EA7;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306E;&#x5831;&#x544A;&#x304C;&#x539F;&#x56E0;&#x3067;&#x7D30;&#x5B54;&#x306E;&#x4F5C;&#x88FD;&#x3068;&#x305D;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x5024;&#x304C;&#x3001;MEMS&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C9;&#xB7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30FC;&#x30C8;&#xB7;&#x30CA;&#x30CE;&#x7D30;&#x5B54;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;DNA&#x306E;&#x8EE2;&#x5EA7;&#x306E;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x3078;&#x306E;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x7D9A;&#x3051;&#x308B;&#x306E;&#x9032;&#x6B69;&#x306B;&#x8FD1;&#x5E74;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x5177;&#x4F53;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x8FD1;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x9589;&#x585E;&#x306B;&#x52A0;&#x3048;&#x3066;&#x3001;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x62E1;&#x5F35;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x5370;&#x52A0;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x96FB;&#x754C;&#x3068;&#x305D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x30D1;&#x30EB;&#x30B9;&#x96FB;&#x6D41;&#x306E;&#x65B9;&#x5411;&#x304C;&#x51DD;&#x7E2E;&#x5BFE;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x306E;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x306B;&#x6839;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x30B7;&#x30E7;&#x30FC;&#x306E;&#x95A2;&#x6570;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x96FB;&#x6D41;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;DNA&#x5206;&#x5B50;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30CA;&#x30CE;&#x7D30;&#x5B54;&#x306E;&#x529B;&#x3092;&#x767A;&#x63EE;&#x3057;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;DNA&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x53CC;&#x6975;&#x5B50;&#x98FD;&#x548C;&#x3002;&#x30DE;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x3089;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x4ED5;&#x4E8B;&#x3067;&#x62E1;&#x5927;&#x3057;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7D50;&#x679C;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;DNA&#x306E;&#x5BFE;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x96FB;&#x6D41;&#x3068;&#x98FD;&#x548C;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x4ED5;&#x4E8B;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x3001;DNA&#x306E;&#x5C0E;&#x96FB;&#x6027;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5206;&#x5B50;&#x30A8;&#x30EC;&#x30AF;&#x30C8;&#x30ED;&#x30CB;&#x30AF;&#x30B9;&#x3078;&#x306E;DNA&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;DNA&#x9001;&#x9054;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x4E0A;&#x3067;&#x5E83;&#x7BC4;&#x306A;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

MEMS&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C9;&#xB7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30FC;&#x30C8;&#xB7;&#x30CA;&#x30CE;&#x7D30;&#x5B54;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x3067;&#x8ABF;&#x3079;DNA&#x5BFE;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x96FB;&#x6D41;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x98FD;&#x548C;

DNA &#xC804; &#xCE21;&#xC815; &#xBCF4;&#xACE0;&#xC11C; &#xAE30; &#xACF5; &#xC81C;&#xC791;&#xC758; &#xBC1C;&#xC804;&#xC73C;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; &#xCD5C;&#xADFC; &#xBA87; &#xB144; &#xB3D9;&#xC548;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAE09;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xC99D;&#xAC00; &#xD558; &#xACE0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xCE21;&#xC815; MEMS &#xD1B5;&#xD574; DNA translocations&#xC758; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18; &#xC194;&#xB9AC;&#xB4DC; &#xC2A4;&#xD14C;&#xC774;&#xD2B8; nanopores &#xC81C;&#xACF5; &#xACC4;&#xC18D;. &#xD2B9;&#xD788;, &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xCD5C;&#xADFC;&#xC5D0; &#xC785;&#xC99D; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;&#xB294; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD00;&#xCC30; &#xB41C; &#xD604;&#xC7AC; &#xB9C9;&#xD600; &#xC774;&#xC678;&#xC5D0; &#xC804;&#xB958;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xCE21;&#xC815; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xB2E4; &#xD2B9;&#xC815; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB354; &#xC801;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294; &#xC804;&#xAE30; &#xBD84;&#xC57C; &#xBC0F; &#xC1FC; &#xACB0;&#xACFC; &#xC804;&#xB958; &#xD384;&#xC2A4;&#xC758; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC73C;&#xB85C; &#xC555;&#xCD95; &#xB41C; counterions &#xBC0F; &#xB2E8;&#xC77C; DNA &#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xC30D; &#xADF9; &#xC790; &#xCC44;&#xB3C4;&#xC758; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC73C;&#xB85C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC774;&#xC628; &#xC804;&#xB958;&#xB97C; &#xCE21;&#xC815; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E8;&#xC77C; DNA &#xBD84;&#xC790;&#xB97C; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; nanopores&#xC758; &#xD798;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB9E4;&#xB2DD;&#xACFC; &#xB2E4;&#xB978; &#xC0AC;&#xB78C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC774;&#xC804; &#xC791;&#xC5C5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD655;&#xB300;, &#xC6B0;&#xB9AC; DNA counterion &#xC774;&#xC628; &#xC804;&#xB958; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD558; &#xACE0;&#xC774; &#xD604;&#xC7AC;&#xC758; &#xCC44;&#xB3C4; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xACB0;&#xACFC;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C;. &#xC791;&#xD488; &#xC774;&#xD574; DNA &#xAC10;&#xC9C0;, &#xC138;&#xD3EC;, DNA &#xC804;&#xB3C4;&#xC131; &#xBC0F; &#xBD84;&#xC790; &#xC804;&#xC790;&#xB85C; DNA &#xC804;&#xB2EC;&#xC5D0; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD604;&#xC7AC; DNA counterion &#xBC0F; &#xCC44;&#xB3C4; MEMS &#xAE30;&#xBC18; &#xC194;&#xB9AC;&#xB4DC; &#xC2A4;&#xD14C;&#xC774;&#xD2B8; nanopore &#xC13C;&#xC11C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xAC80;&#xC0AC;.

Los informes de las mediciones de la translocaci&#xF3;n de ADN se han incrementado r&#xE1;pidamente en los &#xFA;ltimos a&#xF1;os debido a los avances en la fabricaci&#xF3;n de los poros y estas medidas continuar&#xE1;n dar una idea de la f&#xED;sica de las translocaciones de ADN a trav&#xE9;s de MEMS basados &#x200B;&#x200B;nanoporos de estado s&#xF3;lido. En concreto, se ha demostrado recientemente que, adem&#xE1;s de que normalmente se observan bloqueos actuales, mejoras en la corriente se puede medir tambi&#xE9;n bajo ciertas condiciones. Aqu&#xED;, una vez m&#xE1;s demostrar el poder de estos nanoporos del examen de las mol&#xE9;culas individuales de ADN mediante la medici&#xF3;n de estas corrientes i&#xF3;nicas como una funci&#xF3;n del campo el&#xE9;ctrico aplicado y muestran que la direcci&#xF3;n del impulso de corriente resultante puede proporcionar visi&#xF3;n fundamental en la f&#xED;sica de contraiones condensados &#x200B;&#x200B;y el saturaci&#xF3;n de dipolo en las mol&#xE9;culas individuales de ADN. Ampliando un trabajo anterior de Manning y otros, se propone un modelo de la corriente ADN contrai&#xF3;n i&#xF3;nica y la saturaci&#xF3;n de esta corriente sobre la base de nuestros resultados experimentales. El trabajo puede tener amplias repercusiones en la comprensi&#xF3;n de la detecci&#xF3;n de ADN, la entrega del ADN en las c&#xE9;lulas, la conductividad del ADN, y la electr&#xF3;nica molecular.

Contrai&#xF3;n ADN actual y la saturaci&#xF3;n examinado por un sensor basado en MEMS s&#xF3;lido Nanopore Estado

The design, fabrication, and characterization of a novel low-frequency meandering piezoelectric vibration energy harvester is presented. The energy harvester is designed for sensor node applications where the node targets a width-to-length aspect ratio close to 1:1 while simultaneously achieving a low resonant frequency. The measured power output and normalized power density are 118 μW and 5.02 μW/mm(3)/g(2), respectively, when excited by an acceleration magnitude of 0.2 g at 49.7 Hz. The energy harvester consists of a laser-machined meandering PZT bimorph. Two methods, strain-matched electrode (SME) and strain-matched polarization (SMP), are utilized to mitigate the voltage cancellation caused by having both positive and negative strains in the piezoelectric layer during operation at the meander's first resonant frequency. We have performed finite element analysis and experimentally demonstrated a prototype harvester with a footprint of 27 x 23 mm and a height of 6.5 mm including the tip mass. The device achieves a low resonant frequency while maintaining a form factor suitable for sensor node applications. The meandering design enables energy harvesters to harvest energy from vibration sources with frequencies less than 100 Hz within a compact footprint.

Dimitrios Peroulis

Birck Nanotechnology Center and the Department of Electrical and Computer Engineering

Purdue University

Real-Time DC-dynamic Biasing Method for Switching Time Improvement in Severely Underdamped Fringing-field Electrostatic MEMS Actuators

Dimitrios Peroulis

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Birck Nanotechnology Center and the Department of Electrical and Computer Engineering

Purdue University

Real-Time DC-dynamic Biasing Method for Switching Time Improvement in Severely Underdamped Fringing-field Electrostatic MEMS Actuators

Birck Nanotechnology Center and the Department of Electrical and Computer Engineering