Co jsou MEMS?

MEMS znamená mikro-mechanické systémy , s odkazem na funkční strojové systémy s komponenty měřenými v mikrometrech. MEMS je často vnímán jako odrazový můstek mezi konvenční makrocale stroje a futuristické nanomachinery. Prekursoři MEMS jsou již nějakou dobu ve formě mikroelektroniky, ale tyto systémy jsou čistě elektronické, neschopné zpracovat nebo vydávat cokoli jiného než řadu elektrických impulsů. Moderní techniky MEMS-Fabrication jsou však do značné míry založeny na stejné technologii používané k výrobě integrovaných obvodů, tj. Techniky depozice filmu, které využívají fotolitografii. Nejčastěji zmiňována ve spojení s MEMS je myšlenka „lab-on-a-cHip, „Zařízení, které zpracovává malé vzorky chemické látky a vrací užitečné výsledky. Mohlo by se to ukázat jako docela revoluční v oblasti lékařské diagnózy, kde laboratorní analýza má za následek přidané náklady na lékařské pokrytí, zpoždění v diagnostice a nepohodlné papírování.

MEMS jsou vyrobeny jedním ze dvou způsobů: buď povrchovým mikromachiningem, ve kterém jsou na povrch uloženy po sobě jdoucí vrstvy materiálu a poté vyleptány tak, aby se tvarovaly, nebo prostřednictvím objemového mikromachiningu, kde je samotný substrát vyleptán tak, aby produkoval konečný produkt. Nejčastější je povrchová mikromachinizace, protože staví na pokroku integrovaných obvodů. Unikátní pro MEMS, depoziční techniky někdy zanechávají „obětní vrstvy“, vrstvy materiálu měly být rozpuštěny a odplaveny na konci výrobního procesu, což zanechává zbývající strukturu. Tento proces umožňuje zařízení MEMS mít komplexní strukturue ve 3 rozměrech. Byly vyrobeny různá ozubená kola, čerpadla, senzory, trubky a akční členy a některé z nich jsou již integrovány do každodenních komerčních produktů.

Příklady moderních použití MEMS zahrnují inkoustové tiskárny, akcelerometry v automobilech, tlakové senzory, vysoce přesnější optiku, mikrofluidiku, monitorování jednotlivých neuronů, kontrolních systémů a mikroskopie. V současné době neexistuje nic takového jako systém produktivních strojů na mikroskopickém systému na pořadí produktivních montážních linek makrocale, ale zdá se, že vynález takového zařízení je jen otázkou času. Vyhlídka na výrobu s MEMS je vzrušující, protože pole takových systémů pracujících v tečném by mohly být podstatně produktivnější než systémy makročástice, které zabírají stejný objem a spotřebovávají stejné množství energie. Jedním z prominentních omezení by však bylo, že výrobky makrocale vytvořené systémy mikroskopických strojů by musely být složeny především z prefabrikované mikroStavební bloky měřítka.