中国科学院空天信息研究所王俊波教授领导的研究团队提出了一种基于仿真的新型进化方法，用于无参数微机电系统(MEMS)结构的设计，旨在最大限度地提高MEMS设计的自由度。
该研究发表在《微系统与纳米工程》上上。
新的设计方法通过仔细评估结构每个部分的属性来实现半自动结构演化。通过一系列迭代，它产生了最佳设计，有望显着提高MEMS性能。
为了展示该方法的功能，研究人员将其应用于压阻式压力传感器(PPS)中使用的压敏隔膜的优化。
进行有限元法(FEM)模拟来评估结果。与传统的无岛膜片和方形岛膜片相比，优化后的膜片表现出显着的增强。它将应力水平提高了10%和16%，同时非线性度分别降低了57%和77%。
这些改进凸显了新引入的设计方法的优势。通过定制MEMS结构以最大限度地提高其性能，研究人员有可能促进医疗设备等广泛的应用。
此外，研究人员对所制造的PPS进行了表征，发现其具有8.8mV/V/MPa的高灵敏度和20°C时仅为0.058%满量程(FS)的极低非线性度。
王教授表示：“这种设计方法使MEMS工程创造出具有优异性能和适应性的微尺度结构成为可能。”