Linear strain maximization in MEMS-elastomer hybrid configurations for isotropic electromagnetic modulations in stretchable electronics
我们分析了在本研究中将弹性体元件集成到具有混合构型的四执行器微机电系统( MEMS )中，在各向同性分布应变增量下的几种模型设计。基于将十字形聚二甲基硅氧烷( PDMS )结构置于对称设计的MEMS上方，其各向同性度( DOI )仅为40.96 %的基本构型，我们的分析表明，在远离中心位置的外力作用下，PDMS发生了自由变形，DOI增加了36.48 %。DOI的连续扩展是通过连接几何上不连续的PDMS (增加7.20 %的改进)或从其直角形状中删除约束(增加7.52 %的改进)来实现的。进一步分析表明，基于八执行器MEMS的集成结构在有源区显示了100 %的DOI，可用于支持各种需要线性和各向同性应变操作作为可伸缩电子的电磁调制。除机械分析外，还进行了基于表面等离子体共振的颜色滤波，以评价DOI与颜色纯度之间的正相关关系的潜在改进。提供了一个通过增加施加在MEMS上的力来进一步增强应变的例子，证明了与现有构型相比，在混合构型中可以诱导成倍的线性和各向同性应变。