Cosa sono i MEMS?

MEMS sta per sistemi micro-meccanici , riferendosi a sistemi di macchine funzionali con componenti misurati in micrometri. MEMS è spesso visto come un trampolino di lancio tra macchinari macroscali convenzionali e nanomachineria futuristica. I precursori MEMS sono in circolazione da un po 'di tempo sotto forma di microelettronica, ma questi sistemi sono puramente elettronici, incapaci di elaborare o produrre qualsiasi cosa tranne una serie di impulsi elettrici. Tuttavia, le moderne tecniche di fabrificazione MEMS sono in gran parte basate sulla stessa tecnologia utilizzata per produrre circuiti integrati, ovvero tecniche di deposizione del film che impiegano la fotolitografia.

in gran parte considerato una tecnologia abilitante piuttosto che una end di per sé, la fabbricazione di mems è vista in sé. Il più spesso menzionato in combinazione con MEMS è l'idea di un "lab-on-a-cHip ", un dispositivo che elabora piccoli campioni di una sostanza chimica e restituisce risultati utili. Ciò potrebbe rivelarsi abbastanza rivoluzionario nell'area della diagnosi medica, in cui l'analisi del laboratorio comporta costi aggiuntivi per la copertura medica, ritardi nella diagnosi e documenti scomodi.

MEMS sono fabbricati in due modi: attraverso la micromachining superficiale, in cui gli strati successivi di materiale vengono depositati su una superficie e quindi incisi per modellare, o attraverso la micromachining sfusa, in cui il substrato stesso viene inciso per produrre un prodotto finale. La micromachining di superficie è più comune perché si basa sui progressi dei circuiti integrati. Uniche per MEMS, le tecniche di deposizione a volte lasciano alle spalle "strati sacrificali", strati di materiale che pensavano per essere sciolti e lavati via alla fine del processo di fabbricazione, lasciando una struttura rimanente. Questo processo consente a un dispositivo MEMS di avere una struttura complessaE in 3 dimensioni. Sono stati fabbricati vari ingranaggi, pompe, sensori, tubi e attuatori e alcuni di essi sono già integrati nei prodotti commerciali di tutti i giorni.

Esempi di utilizzo di MEMS moderni includono stampanti a getto d'inchiostro, accelerometri in automobili, sensori di pressione, ottica ad alta precisione, microfluidica, monitoraggio di singoli neuroni, sistemi di controllo e microscopia. Al momento non esiste un sistema di macchine per microscala produttiva sull'ordine delle linee di montaggio macropale produttive, ma sembra che l'invenzione di tale dispositivo sia solo una questione di tempo. La prospettiva di produzione con MEMS è entusiasmante perché le matrici di tali sistemi che lavorano in tangente potrebbero essere sostanzialmente più produttivi dei sistemi macrospali che occupano lo stesso volume e consumano la stessa quantità di energia. Una limitazione di spicco, tuttavia, sarebbe che i prodotti macrospali costruiti da sistemi di macchine per microscopio dovrebbero essere composti principalmente da micro prefabbricatiScala blocchi di costruzione.