Vad är MEMS?
MEMS står för Micro Electro-Mechanical Systems , med hänvisning till funktionella maskinsystem med komponenter uppmätta i mikrometer. MEMS betraktas ofta som ett steg mellan konventionella makroskala maskiner och futuristiska nanomaskiner. MEMS-precursors har funnits ett tag i form av mikroelektronik, men dessa system är rent elektroniska, oförmögna att bearbeta eller mata ut allt annat än en serie elektriska impulser. Men moderna MEMS-Fabrication-tekniker är till stor del baserade på samma teknik som används för att tillverka integrerade kretsar, det vill säga film-deponeringstekniker som använder fotolitografi.
i stort sett betraktade som en möjlig teknik snarare än ett mål i sig själv, tillverkar användningsområden. Oftast nämns i samband med MEMS är idén om en "lab-on-a-cHIP, "En enhet som bearbetar små prover av kemikalie och returnerar användbara resultat. Detta kan visa sig vara ganska revolutionerande inom området medicinsk diagnos, där labbanalys resulterar i ökade kostnader för medicinsk täckning, förseningar i diagnos och obekvämt pappersarbete.
MEMS tillverkas på ett av två sätt: antingen genom ytmikromachining, där på varandra följande materialskikt avsätts på en yta och etsas sedan till form, eller genom bulkmikromachining, där substratet själv är etsat för att producera en slutprodukt. Ytmikromachining är vanligast eftersom den bygger på framstegen för integrerade kretsar. Unikt för MEMS, deponeringstekniker lämnar ibland efter "offerlager", skikt av material som är avsedda att upplöstas och tvättas bort i slutet av tillverkningsprocessen, vilket lämnar en återstående struktur. Denna process gör att en MEMS -enhet kan ha komplex strukture i 3 dimensioner. Olika mikroskala växlar, pumpar, sensorer, rör och ställdon har tillverkats och några av dem är redan integrerade i vardagliga kommersiella produkter.
Exempel på moderna MEMS-användning inkluderar bläckstråleskrivare, accelerometrar i bilar, trycksensorer, optik med hög precision, mikrofluidik, övervakning av enskilda neuroner, styrsystem och mikroskopi. Det finns för närvarande inget sådant som ett produktivt mikroskala maskinsystem i storleksordningen för produktiva makroskala monteringslinjer, men det verkar som om uppfinningen av en sådan enhet bara är en fråga om tid. Utsikterna för tillverkning med MEMS är spännande eftersom matriser av sådana system som arbetar i tangent kan vara väsentligt mer produktiva än makroskala system som upptar samma volym och konsumerar samma mängd energi. En framträdande begränsning skulle emellertid vara att makroskala produkter byggda av mikroskala maskinsystem skulle behöva bestå av främst av prefabricerade mikroSkala byggstenar.