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En este artículo se presenta el diseño y simulación de una antena de parche con alimentación por microtira para aplicaciones biomédicas utilizando como substrato FR-4. La optimización de su respuesta se realiza parametrizando elementos, a partir de (1) una antena rectangular sencilla, (2) un arreglo de ranuras en la parte lateral derecha, (3) ranuras y cortes en las esquinas de la antena, (4) con los elementos de (3) y una muesca superior en el parche, obteniendo una evolución hasta obtener a (5) una antena en la que se integran a todos los elementos parametrizados. La variación de la respuesta de la antena rectangular parte del modelo (1) con fr=2.22 GHz, G=2.22 dB, S11=-22.81, BW=118.8 MHz, a 2.24 GHz, VSWR=1.25 dB y eficiencia de 0.085, al modelo (5) con fr=2.5 GHz, VSWR=1.35 dB, G=2.96 dB, S11=-22.16 dB, BW=69 MHz a 2.54 GHz y eficiencia de 0.47. Esto es, mejorando los parámetros relevantes de la antena, a la ganancia en un 34.54% y la eficiencia en 552.94%.

En este artículo se presenta el diseño, modelado, fabricación y pruebas de un cosechador de energía proveniente de vibraciones mecánicas, basado en un material piezoeléctrico. Este dispositivo trabaja bajo el principio de transducción piezoeléctrica, es decir que, al deformarse mecánicamente, debido a las vibraciones genera energía eléctrica. El material piezoeléctrico usado en la fabricación fue Zirconato Titanato de Plomo (PZT), y latón como base estructural. Además, se realizaron modelos de elemento finito para predecir la frecuencia del primer modo de vibración del dispositivo, y arreglos experimentales para su validación. La frecuencia de resonancia del modelo numérico y la obtenida experimentalmente (19 Hz) muestran una desviación de 5.03% respectivamente. La potencia generada es de 0.202 mW suficiente para alimentar dispositivos de bajo consumo, tales como calculadoras básicas, relojes de pulsera y transistores, entre otros.

This work focuses on a normally open bioinspired microgripper, which corresponds to the Microelectromechanical Systems (MEMS) field, as well as on its scaling and fabrication process in aluminum 6053 for performance testing. The design was inspired by the mandibles of ants. Its structure is composed of a flexible M-type amplifier and a Z-shaped chevron actuator. The design and simulation were performed using ANSYSTM. The aluminum resistivity and the equivalent resistance of the gripper were calculated, and experimental tests were carried out with an inductor (L), capacitor (C) and resistor (R) electrical property meter, LCR. Experimental characterization of the gripper was carried out, applying a sweep of electric current from 5 up to 60 A to the actuator. The temperature values were registered using a thermographic camera; the displacement was determined using a microscope. The average error between numerical and experimental results of the actuator shaft temperature is lower than 13%.

In several cases, it is desirable to have prototypes of low-cost fabrication and adequate performance. In academic laboratories and industries, miniature and microgrippers can be very useful for observations and the analysis of small objects. Piezoelectrically actuated microgrippers, commonly fabricated with aluminum, and with micrometer stroke or displacement, have been considered as Microelectromechanical Systems (MEMS). Recently, additive manufacture using several polymers has also been used for the fabrication of miniature grippers. This work focuses on the design of a piezoelectric-driven miniature gripper, additive manufactured with polylactic acid (PLA), which was modeled using a pseudo rigid body model (PRBM). It was also numerically and experimentally characterized with an acceptable level of approximation. The piezoelectric stack is composed of widely available buzzers. The aperture between the jaws allows it to hold objects with diameters lower than 500 μm, and weights lower than 1.4 g, such as the strands of some plants, salt grains, metal wires, etc. The novelty of this work is given by the miniature gripper’s simple design, as well as the low-cost of the materials and the fabrication process used. In addition, the initial aperture of the jaws can be adjusted, by adhering the metal tips in the required position.

Microgrippers are devices that have found applications in various fields of research and industry. They are driven by various actuation methods. In this article, an electrothermal rotary actuator recently proposed in the literature is explored to obtain a novel microgripper design (Model 1). In addition, the use of the rotary actuator as part of the chevron actuated microgrippers (Model 2) is also discussed. The theoretical analysis of the rotary actuator is supported by an equivalent U-shaped-like microactuator. The small error values validate the approximation used. Numerical modeling is performed with ANSYSTM (Student version 2022, ANSYS, PA, USA). A comparison of theoretical and numerical results provides acceptable error values. The total inter-jaw displacement values obtained for models 1 and 2 are 12.28 μm and 21.2 μm, respectively, and the reaction force is 8.96 μN and 34.2 μN, respectively. The performance parameters of both microgrippers could make their use feasible for different nanoapplications. Model 2 can be used when higher force and displacement are required.

Based on a V-shaped microactuator with a pair of beams, modifications were made to the length and width of a microactuator to observe the effects. A theoretical approach and numerical characterization of the modified microactuator were performed. Its performance was compared to a similar microactuator with equal beam widths, and a V-shaped microactuator. The proposed microactuator, fed at 2 V, compared to the V-shaped actuator, showed a 370.48% increase in force, but a 29.8% decrease in displacement. The equivalent von Mises stress level increased (until 74.2 MPa), but was below the silicon ultimate stress. When the modified microactuator was applied to the proposed microgripper, compared to the case using a V-shaped actuator, the displacement between the jaws increased from 0.85 µm to 4.85 µm, the force from 42.11 mN to 73.61 mN, and the natural frequency from 11.36 kHz to 37.99 kHz; although the temperature increased, on average, from 42 °C up to 73 °C, it is not a critical value for many microobjects. The maximum equivalent von Mises stress was equal to 68.65 MPa. Therefore, it has been demonstrated that the new modified microactuator with damping elements is useful for the proposed microgripper of novel geometry, while a reduced area is maintained.

This article documents the design, manufacture, and testing of a silicon inertial optical sensor for low-frequency (lower than 2 kHz) applications. Three accelerometer designs optimized by parameterization using Finite Element Analysis were considered. The accelerometers were manufactured and the one with the highest performance at low frequency was chosen for testing, which was attached to a steel package. The feasibility of using probes, based on micro-machined sensing elements, to measure mechanical vibrations with high resolution was also studied. The detection is performed with an air interferometer, eliminating the need for electric signals that are susceptible to electromagnetic interference and large temperature variations. From the fabrication technology using only a silicon wafer with both sides etched, the frequency response of the sensor, temperature operation (higher than 85 °C) and with a resolution of 17.5 nm, it was concluded that is achievable and feasible to design and manufacture an optical vibration sensor for potential harsh environments with a low cost.

En este trabajo se diseñó e implementó un arreglo de antenas con acoplamiento por microtira, con base en dos antenas rectangulares con cortes en las esquinas, diseñadas para operar a 2.4 GHz y a 5.8 GHz, dos rangos de frecuencia considerados entre los principales para aplicaciones de red de área local (LAN). De acuerdo con los resultados obtenidos en las simulaciones, la ganancia obtenida a 2.4 GHz es conveniente para interiores. En las pruebas prácticas se mostró que la influencia de la arquitectura, así como la posición de las antenas, es determinante en la recepción de la señal. Al comparar el desempeño de los prototipos con el de la antena comercial del ruteador utilizado, se obtuvieron mejoras en la recepción en la mayoría de los lugares analizados en el edificio de CIICAp. Además, el arreglo fue probado como antena de reemplazo en un teléfono inalámbrico, logrando un alcance de hasta 70 m en línea de mira. Las tolerancias del proceso de fabricación producen pequeños desfasamientos en las frecuencias de resonancia, mismos que pueden apreciarse en las pruebas de transmisión-recepción.

El propósito de este artículo es determinar las tendencias de comercialización del conocimiento por parte de investigadores de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), a través de patentes y actividades de emprendimiento. Estudiamos al segmento de profesores-investigadores, en su mayoría, miembros del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), que han solicitado patentes con la ayuda de la Oficina de Transferencia de Conocimiento de esta institución (OTC-UAEM), así como las motivaciones y restricciones hacia la protección de la Propiedad Intelectual, a través de entrevistas a profundidad semiestructuradas. La originalidad de este trabajo radica en obtener una amplia visión de las opiniones de la comunidad académica sobre la tercera misión de la Universidad, específicamente, sobre el patentamiento y la comercialización de sus invenciones. También se presenta información sobre el desarrollo de la Transferencia de Tecnología en el contexto de una universidad pública, que ya se destaca en estas actividades a nivel nacional, así como su interés en la transformación hacia una institución más congruente con el entorno actual, buscando transferir el conocimiento que genera en beneficio de la sociedad. Sin embargo, el impacto de las políticas e incentivos nacionales, en materia de PI, aunado a la escasa comercialización de resultados, ha implicado una reducción en el interés de los entrevistados sobre continuar solicitando el registro de patentes. Por otro lado, el emprendimiento realizado por investigadores, en su mayoría, también miembros del SNI, y sus estudiantes, representa una actividad sobresaliente.