Šiame tinklaraščio įraše apžvelgiame, kaip MEMS technologija keičia mūsų kasdienybę, jos poveikį ir ateities galimybes.
Mechaninė inžinerija padarė didelę įtaką žmogaus gyvenimui. Nuo kasdien naudojamų automobilių, tiltų ir išmaniųjų telefonų iki lėktuvų, leidžiančių keliauti į užsienį, mechanikos inžinerija buvo pritaikyta įvairiems produktams, kad palengvintų mūsų gyvenimą. Tačiau, be šių tradicinių mechanikos inžinerijos sričių, atsiranda nauja sritis, kuri labai keičia mūsų gyvenimą. Tai MEMS technologija. Šiame straipsnyje apžvelgsime, kas yra MEMS technologija, kokią įtaką ji daro mūsų gyvenimui ir kaip ji vystysis ateityje.
MEMS yra mikroelektromechaninių sistemų akronimas. Kaip rodo pavadinimas, MEMS yra labai mažo dydžio elektronikos ir mechaninių elementų derinys. Šių sistemų komponentai paprastai yra 0.0010.1 milimetro dydžio, o visas gaminys – 0.021.0 milimetro dydžio. Atsižvelgiant į tai, kad žmogaus plaukas yra apie 0.1 milimetro storio, vidutinis MEMS produktas yra maždaug tokio pat dydžio arba mažesnis nei žmogaus plaukas.
Kuriant visų dydžių gaminius, nuo mikroskopinių laikrodžių dalių iki masyvių tiltų konstrukcijų, buvo naudojamos tradicinės mechaninės inžinerijos projektavimo ir gamybos technologijos. Nors šios technologijos išsivystė tiksliam apdirbimui, buvo manoma, kad fiziškai neįmanoma pasiekti tikslaus apdirbimo žemiau tam tikro lygio. Kita vertus, MEMS gamyboje naudojama puslaidininkių mikroapdirbimo technologija, skirta sukurti itin mažus objektus, kurie yra daug mažesni nei įprastos mašinos. Ši technologija leidžia pigiai masiškai gaminti MEMS elementus, kurių dydis yra panašus į puslaidininkines grandines, ir yra labai produktyvus dėl didelio tankio integracijos. MEMS gamybos technologija yra naujos kartos tradicinės mechaninės inžinerijos projektavimo ir gamybos technologijos.
MEMS technologija buvo pradėta kurti Jungtinėse Valstijose septintojo dešimtmečio pradžioje, o komercializuota devintajame dešimtmetyje, kai buvo naudojama rašalinių spausdintuvų purkštukuose. Jungtinėse Amerikos Valstijose tokios kompanijos kaip „Honeywell“, „Motorola“ ir „Ford“ kuria MEMS technologiją, o Korėjoje tokios kompanijos kaip LG ir „Samsung“ pradėjo kurti šią technologiją 1960 m., o 1980 m. MEMS technologija buvo pasirinkta kaip G1990 užduotis. pradėti nacionalinio lygmens tyrimai. Šiuo metu MEMS technologija yra taikoma įvairiose srityse, tokiose kaip mikrostruktūros, jutikliai, pavaros, mašinos ir robotai.
Artimiausias MEMS technologijos pavyzdys mūsų kasdieniniam gyvenimui yra mūsų išmanieji telefonai. Išmaniuosiuose telefonuose yra akselerometras ir giroskopiniai jutikliai, leidžiantys nustatyti laikyseną ir pagreitį. Šie du jutikliai yra klasikiniai MEMS technologijos pavyzdžiai, leidžiantys elektra išmatuoti fizines objekto savybes. Jie kompensuoja rankos drebėjimą fotografuojant tamsoje arba įjungia virtualios realybės funkcijas, kurios realiuoju laiku sujungia jūsų išmanųjį telefoną su realiu pasauliu. Silicio slėgio jutikliai taip pat naudojami slėgio jutimui automobiliuose. Pavyzdžiui, oro pagalvės išsiskleidimo ir slėgio padangose matavimas. Šie du veiksniai yra tiesiogiai susiję su keleivių saugumu, o silicio slėgio jutikliai su MEMS technologija atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant automobilio keleivių saugumą, įgalindami miniatiūrizuoti, kartu užtikrindami aukštą tikslumą ir patikimumą. Be to, MEMS technologija atlieka pagrindinį vaidmenį rašaliniuose spausdintuvuose, optiniuose ryšiuose, kompiuterių standžiuosiuose diskuose ir daugelyje kitų sričių.
Kaip MEMS technologija pakeis žmogaus gyvenimą ateityje? Viena iš aktyviausių MEMS tyrimų sričių yra medicinos sritis. Mokslininkai naudoja MEMS technologiją kurdami miniatiūrinius diagnostinius analizatorius, kurie nesukelia atmetimo žmogaus organizme. Taip pat yra daug tyrimų laboratorijos ant lusto srityje, kuri naudoja įvairius biojutiklius, kad būtų galima atlikti daugybę paprasto lusto analizių. Jis jau sukurtas iki tokio lygio, kad galima nesunkiai išanalizuoti tokius sveikatos rodiklius kaip cukraus kiekis kraujyje ir DNR, o pastaruoju metu kuriami biolustai, galintys užfiksuoti vėžines ląsteles ir aptikti įvairias vėžinių ląstelių išskiriamas medžiagas. Tikimasi, kad MEMS technologija ateityje padės greitai ir tiksliai diagnozuoti žmonių sveikatos būklę. Be to, miniatiūriniai MEMS jutikliai greičiausiai bus pritaikyti buitinei technikai, nes daiktų interneto technologija tobulėja. Be to, MEMS technologija gali būti pritaikyta įvairiose kitose srityse, tokiose kaip gamyklos automatizavimo įranga ir apsaugos įranga.
Kaip matote, MEMS technologija yra glaudžiai susijusi su realiu gyvenimu, ir tai yra technologija, galinti praturtinti žmogaus gyvenimą. Tačiau nepaisant šio glaudaus ryšio su realiu gyvenimu, MEMS technologija nėra taip gerai žinoma visuomenei kaip kitos pažangios technologijos. Tikimės, kad šis straipsnis padės skaitytojams suprasti, kad MEMS technologija ateityje vaidins svarbų vaidmenį padarant žmogaus gyvenimą saugesnį ir patogesnį, ir sukels jų susidomėjimą.
