Nanoelectromechanical switches work

Nanoelectromechanical switches work by using electrostatic forces to mechanically deflect an active element into physical contact with an opposing electrode, thus changing the state of the device.
The electrostatic forces scale inversely with the square of the gap between the active element and the electrode, making them increasingly effective as devices get smaller. As the voltage applied across the active element and the electrode is increased, the resulting electrostatic forces are balanced by elastic restoring forces in the active element. When a critical ‘pull-in’ voltage is reached, the electrostatic forces overwhelm the restoring force: this causes the active element to accelerate towards the electrode, which closes the switch and leads to a sharp rise in the current through the device.
After the switch has closed, elastic restoring forces in the deformed active element act to pull the switch open. Adhesive forces at the contact between the active element and electrode counteract this, holding the switch closed. If the elastic restoring forces are insufficient to break the adhesion when the electrical bias is fully removed, the switch will behave in a non-volatile manner, remaining in the closed state even when no input is applied (Fig.2a).
However, if the switch is designed such that the elastic forces of the deformed active element are sufficient to overcome the adhesive forces, the switch will be volatile and re-open when the applied bias is sufficiently reduced (Fig.2b).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Nanoelectromechanical สวิตช์ทำงาน โดยใช้แรงไฟฟ้าสถิตกลไกปัดออกองค์ประกอบใช้ในการติดต่อทางกายภาพกับอิเล็กโทรดตรงข้าม ดังนั้น การเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์เครื่องชั่งไฟฟ้าสถิตกอง inversely ด้วยสี่เหลี่ยมของช่องว่างระหว่างองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่และอิเล็กโทรด ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็ก เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่และอิเล็กโทรดเพิ่มขึ้น แรงไฟฟ้าสถิตเป็นผลลัพธ์มีความสมดุล โดยยืดหยุ่นคืนกองในองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ เมื่อแรงดันไฟฟ้าสำคัญ 'ดึงเข้าที่เหมาะ' แรงไฟฟ้าสถิตครอบงำบังคับให้คืนค่า: ทำให้องค์ประกอบใช้งานอยู่เร่งต่อไฟฟ้า ที่ปิดสวิตช์ และนำไปสู่การขึ้นคมปัจจุบันผ่านอุปกรณ์หลังจากปิดสวิตช์ ยืดหยุ่นคืนค่าแรงในการกระทำงานธาตุพิการจะดึงสวิตช์เปิด ติดต่อระหว่างองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่และไฟฟ้ากาวแรงถอนนี้ กดค้างไว้สวิตช์ปิด หากกองกำลังคืนค่ายืดหยุ่นเพียงพอที่จะทำลายการยึดเกาะเมื่อเต็มเอาอคติไฟฟ้า สวิตช์จะทำงานในไม่ลบลักษณะ ที่เหลืออยู่ในสถานะปิดเมื่อป้อนข้อมูลไม่ถูกนำไปใช้ (Fig.2a)อย่างไรก็ตาม ถ้าสวิตช์ถูกออกแบบมาที่การยืดหยุ่นขององค์ประกอบงานพิการกำลังเพียงพอที่จะเอาชนะกองกำลังกาว สวิตช์จะระเหย และเปิดอีกครั้งเมื่ออคติใช้พอลดลง (Fig.2b)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Nanoelectromechanical สวิทช์การทำงานโดยใช้กองกำลังไฟฟ้าสถิตกลเบนเข็มเป็นองค์ประกอบที่ใช้งานในการติดต่อทางกายภาพกับขั้วตรงข้ามจึงเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์.
กองกำลังไฟฟ้าสถิตขนาดผกผันกับตารางของช่องว่างระหว่างองค์ประกอบที่ใช้งานและอิเล็กโทรดที่ทำให้พวกเขา ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับมีขนาดเล็กลง ในฐานะที่เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ข้ามองค์ประกอบที่ใช้งานและขั้วไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นกองกำลังไฟฟ้าสถิตส่งผลให้มีความสมดุลโดยกองกำลังการฟื้นฟูความยืดหยุ่นในองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ เมื่อที่สำคัญ 'ดึงในแรงดันไฟฟ้าถึงกองกำลังไฟฟ้าสถิตครอบงำค่าแรง: นี้จะทำให้องค์ประกอบที่ใช้งานในการเร่งการต่อขั้วไฟฟ้าซึ่งปิดสวิทช์และนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปัจจุบันผ่านอุปกรณ์.
หลังจากที่ สวิทช์ได้ปิดกองกำลังการฟื้นฟูความยืดหยุ่นในการกระทำผิดรูปองค์ประกอบที่ใช้งานเพื่อดึงสวิทช์เปิด กองกำลังกาวที่ติดต่อระหว่างองค์ประกอบที่ใช้งานและตอบโต้อิเล็กโทรดนี้ถือสวิทช์ปิด หากกองกำลังการฟื้นฟูความยืดหยุ่นจะไม่เพียงพอที่จะทำลายการยึดเกาะเมื่ออคติไฟฟ้าจะถูกลบออกอย่างเต็มที่สวิทช์จะทำงานในลักษณะที่ไม่ระเหยที่เหลืออยู่ในสถานะปิดแม้ในขณะที่การป้อนข้อมูลไม่ถูกนำไปใช้ (Fig.2a).
แต่ถ้า สวิทช์ได้รับการออกแบบดังกล่าวว่ากองกำลังความยืดหยุ่นขององค์ประกอบที่ใช้งานพิการมีเพียงพอที่จะเอาชนะกองกำลังกาวสวิทช์จะมีความผันผวนและเปิดเมื่ออคตินำไปใช้จะลดลงพอสมควร (Fig.2b)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การทำงานสวิตช์ nanoelectromechanical โดยใช้ไฟฟ้าสถิตกองกำลังเพื่อการเบนเข็มเป็นองค์ประกอบอยู่ในสัมผัสกับขั้วตรงข้าม ดังนั้น การเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์การบังคับแบบไฟฟ้าสถิตผกผันกับกำลังสองของช่องว่างระหว่างองค์ประกอบที่ใช้งาน และขั้วไฟฟ้า ทำให้พวกเขามีประสิทธิภาพมากขึ้นเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับมีขนาดเล็กลง เป็นแรงดันที่ใช้ในองค์ประกอบที่ใช้งานและไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีความสมดุลโดยยืดหยุ่นฟื้นฟูพลังสถิตพลังในองค์ประกอบที่ใช้งาน เมื่อวิกฤต " ดึง " แรงดันถึง พลังสถิตต่อขื่อมุก : ทำให้องค์ประกอบงานเร่งต่อขั้วไฟฟ้าซึ่งปิดสวิทช์และนำไปสู่การลุกขึ้นคมในปัจจุบัน ผ่านอุปกรณ์หลังจากสลับปิด ยืดหยุ่นฟื้นฟูพลังในการใช้งานธาตุพิการพระราชบัญญัติกดสวิทช์เปิด กาวกองกําลังที่ติดต่อระหว่างองค์ประกอบที่ใช้งานและไฟฟ้าแก้นี้ถือสวิทช์ปิด หากกำลังไม่เพียงพอที่จะทำลายการยืดหยุ่นยึดเกาะเมื่ออคติไฟฟ้าเอาออกอย่างสมบูรณ์ สวิตช์จะทำตัวในลักษณะที่ไม่ระเหยที่เหลือในรัฐปิดเมื่อไม่ใช้ ( ใส่ fig.2a )แต่ถ้าเปลี่ยนเป็นออกแบบให้กองกำลังที่ยืดหยุ่นของรูปร่างปราดเปรียวองค์ประกอบมีเพียงพอที่จะเอาชนะกองกำลังกาว สวิตช์จะเปลี่ยนแปลงได้ และจะเปิดเมื่อใช้อคติเพียงพอลด ( fig.2b )