在“超越摩尔定律”的驱动下,微能量单元和微传感器的微型化和多功能集成对于下一代紧凑型微系统至关重要。为了解决在持续极端过载(>10,000 g)下严重的信号振荡和不稳定的能量供应,本研究提出了一种基于超电容器电解质腔体的微装置——能量感应技术(SiE),它采用了内置的MEMS可动惯性结构。该架构利用高-g 震动驱动下嵌入金属微球与电极之间的瞬态接触来调制软短路感应效应。通过利用电解质阻尼实现信号自过滤,该装置实现了高达30,000 g的大范围和450 mV的大幅度输出,信号振荡减小了90.84%。为了确保SiE微装置的精准开发,建立了一种多物理驱动的设计方法,结合瞬态流体-结构相互作用(FSI)和微纳米尺度粗糙电接触理论。这揭示了从机械激励到流体-结构耦合界面响应及电化学输出的动态映射规律,将模拟-实验误差降低到8%以内。此外,开发了一种高精度的微球嵌入工艺,以尽量减少制造随机性,使信号重复性误差保持在10%以下。这项工作为在极端环境下设计SiE微装置提供了新的范式,并为未来高性能异质微系统的开发奠定了技术基础.
Zheng等(周三)研究了这个问题.