Was sind MEMs?

mems steht für mikroelektro-mechanische Systeme , wobei sich auf funktionelle Maschinensysteme mit in Mikrometern gemessenen Komponenten bezieht. MEMS wird oft als Sprungbrett zwischen herkömmlichen makroskaligen Maschinen und futuristischer Nanomaschinerie angesehen. MEMS-Precursors gibt es schon seit einiger Zeit in Form von Mikroelektronik, aber diese Systeme sind rein elektronisch und sind nicht in der Lage, etwas anderes zu verarbeiten oder eine Reihe von elektrischen Impulsen auszugeben. Moderne MEMS-Fabrikationstechniken basieren jedoch weitgehend auf der gleichen Technologie, die zur Herstellung integrierter Schaltungen verwendet wird, dh Filmablagerungstechniken, die Photolithographie verwenden. Am häufigsten in Verbindung mit MEMS erwähnt ist die Idee eines "Labors-auf-a-C)HIP, "Ein Gerät, das winzige Proben einer Chemikalie verarbeitet und nützliche Ergebnisse zurückgibt. Dies könnte sich im Bereich der medizinischen Diagnose als recht revolutionär erweisen, wobei die Laboranalyse zu zusätzlichen Kosten für die medizinische Abdeckung, Verzögerungen bei Diagnose und unbequeme Unterlagen führt.

MEMs werden auf eine von zwei Arten hergestellt: entweder durch Oberflächenmikromachining, in denen aufeinanderfolgende Materialschichten auf einer Oberfläche abgelagert und dann in Form oder durch Bulk -Mikromachining geätzt werden, wobei das Substrat selbst so geätzt ist, dass ein Endprodukt hergestellt wird. Die Oberflächenmikromachinierung ist am häufigsten, da sie auf den Fortschritten integrierter Schaltungen aufbaut. Ablagerungstechniken, die für MEMs einzigartig sind, lassen manchmal "Opferschichten" zurück, die am Ende des Herstellungsprozesses gelöst und weggespült werden sollen und eine verbleibende Struktur hinterlassen. Dieser Prozess ermöglicht es einem MEMS -Gerät, komplexe Strukturen zu habene in 3 Dimensionen. Es wurden verschiedene mikroskalige Zahnräder, Pumpen, Sensoren, Rohre und Aktuatoren hergestellt und einige von ihnen sind bereits in alltägliche kommerzielle Produkte integriert.

Beispiele für die Verwendung moderner MEMs umfassen Inkjet-Drucker, Beschleunigungsmesser in Automobilen, Drucksensoren, hochpräzise Optik, Mikrofluidik, Überwachung einzelner Neuronen, Kontrollsysteme und Mikroskopie. Derzeit gibt es in der Reihenfolge produktive makroskalige Baugruppe derzeit kein produktives mikroskaliges Maschinensystem, aber es scheint, dass die Erfindung eines solchen Geräts nur eine Frage der Zeit ist. Die Aussicht auf die Fertigung mit MEMS ist aufregend, da Arrays solcher Systeme, die in Tangenten arbeiten, wesentlich produktiver sein könnte als makroskalige Systeme, die das gleiche Volumen besetzen und die gleiche Menge an Energie verbrauchen. Eine herausragende Einschränkung wäre jedoch, dass makroskalige Produkte, die von mikroskaligen Maschinensystemen erstellt wurdenBausteine ​​bauungsstätten.