V tomto blogovom príspevku sa pozrieme na to, ako technológia MEMS mení náš každodenný život, jej vplyv a budúce možnosti.
Strojárstvo malo hlboký vplyv na ľudský život. Od áut, mostov a smartfónov, ktoré používame každý deň, až po lietadlá, ktoré nám umožňujú cestovať do zahraničia, sa strojné inžinierstvo aplikovalo na širokú škálu produktov, ktoré nám uľahčili život. Okrem týchto tradičných oblastí strojárstva sa však objavuje nová oblasť, ktorá výrazne mení naše životy. Ide o technológiu MEMS. V tomto článku sa pozrieme na to, čo je technológia MEMS, ako ovplyvňuje naše životy a ako sa bude v budúcnosti vyvíjať.
MEMS je skratka pre mikroelektromechanické systémy. Ako už názov napovedá, MEMS je kombináciou elektroniky a mechanických prvkov, ktoré majú veľmi malé rozmery. Komponenty týchto systémov majú typicky veľkosť 0.0010.1 milimetra a celý produkt má veľkosť 0.021.0 milimetra. Ak vezmeme do úvahy, že ľudský vlas je hrubý asi 0.1 milimetra, priemerný produkt MEMS je približne rovnakej veľkosti alebo menší ako ľudský vlas.
Tradičný strojársky dizajn a výrobné techniky boli použité na vytváranie produktov všetkých veľkostí, od mikroskopických častí v hodinkách až po masívne konštrukcie v mostoch. Aj keď sa tieto techniky vyvinuli pre presné obrábanie, myslelo sa, že je fyzicky nemožné dosiahnuť presné obrábanie pod určitou úrovňou. Výroba MEMS na druhej strane využíva technológiu polovodičového mikroobrábania na vytváranie ultra malých predmetov, ktoré sú oveľa menšie ako bežné stroje. Táto technológia umožňuje nízkonákladovú hromadnú výrobu prvkov MEMS, ktoré majú podobnú veľkosť ako polovodičové obvody, a je vysoko produktívna vďaka integrácii s vysokou hustotou. Výrobná technológia MEMS je ďalšou generáciou tradičného strojárskeho dizajnu a výrobných techník.
Technológia MEMS sa začala vyvíjať v Spojených štátoch na začiatku 1960. rokov 1980. storočia a komercializovaná bola v 1990. rokoch, keď bola použitá v tryskách atramentových tlačiarní. V Spojených štátoch vyvíjajú technológiu MEMS spoločnosti ako Honeywell, Motorola a Ford a v Kórei spoločnosti ako LG a Samsung začali túto technológiu vyvíjať v 1997. rokoch a v roku 7 bola technológia MEMS vybraná ako úloha GXNUMX a sa začal výskum na národnej úrovni. V súčasnosti sa technológia MEMS používa v rôznych oblastiach, ako sú mikroštruktúry, senzory, akčné členy, stroje a roboty.
Najbližším príkladom technológie MEMS pre náš každodenný život sú naše smartfóny. Smartfóny sú vybavené akcelerometrom a gyroskopickými senzormi na detekciu držania tela a zrýchlenia. Tieto dva senzory sú klasickými príkladmi technológie MEMS, ktoré nám umožňujú elektricky merať fyzikálne vlastnosti objektu. Kompenzujú chvenie rúk pri fotení v tme alebo umožňujú funkcie virtuálnej reality, ktoré prepoja váš smartfón s reálnym svetom v reálnom čase. Silikónové snímače tlaku sa používajú aj na snímanie tlaku v automobiloch. Napríklad snímanie otrasov pre rozvinutie airbagu a meranie tlaku v pneumatikách. Tieto dva faktory priamo súvisia s bezpečnosťou pasažierov a kremíkové tlakové senzory s technológiou MEMS hrajú dôležitú úlohu pri zaisťovaní bezpečnosti pasažierov auta tým, že umožňujú miniaturizáciu a zároveň poskytujú vysokú presnosť a spoľahlivosť. Okrem toho hrá technológia MEMS kľúčovú úlohu v atramentových tlačiarňach, optických komunikáciách, pevných diskoch počítačov a v mnohých ďalších oblastiach.
Ako zmení technológia MEMS v budúcnosti ľudský život? Jednou z najaktívnejších oblastí výskumu MEMS je oblasť medicíny. Výskumníci používajú technológiu MEMS na vývoj miniaturizovaných diagnostických analyzátorov, ktoré nespôsobujú odmietnutie v ľudskom tele. Existuje tiež veľa výskumov v oblasti laboratória na čipe, ktoré využíva rôzne biosenzory na vykonávanie viacerých analýz na jednoduchom čipe. Už bol vyvinutý do štádia, kedy sa dajú ľahko analyzovať zdravotné ukazovatele, ako je hladina cukru v krvi a DNA, a v poslednej dobe sa vyvíjajú biočipy, ktoré dokážu zachytiť rakovinové bunky a odhaliť rôzne látky vylučované rakovinovými bunkami. Očakáva sa, že technológia MEMS pomôže v budúcnosti rýchlo a presne diagnostikovať stavy ľudského zdravia. Okrem toho sa miniaturizované senzory MEMS pravdepodobne použijú aj v domácich spotrebičoch, keďže technológia internetu vecí napreduje. Okrem toho môže byť technológia MEMS aplikovaná v rôznych iných oblastiach, ako sú výrobné automatizačné zariadenia a bezpečnostné zariadenia.
Ako vidíte, technológia MEMS úzko súvisí s reálnym životom a je to technológia, ktorá dokáže obohatiť ľudský život. Napriek tomuto úzkemu prepojeniu s reálnym životom však technológia MEMS nie je verejnosti natoľko známa ako iné pokročilé technológie. Dúfame, že tento článok pomôže čitateľom uvedomiť si, že technológia MEMS bude v budúcnosti hrať dôležitú úlohu pri vytváraní bezpečnejšieho a pohodlnejšieho ľudského života a že vzbudí ich záujem.
