MEMS
 
Encyklopedia PWN
MEMS, ang. Micro–Electro–Mechanical Systems lub Micromachined Electrical Mechanical Systems, mikrosystemy elektromechaniczne,
stacjonarne albo ruchome struktury, urządzenia lub systemy, o wymiarach liniowych od pojedynczych cm do pojedynczych µm, wytwarzane za pomocą mikroobróbki materiałów.
Są to mikromaszyny mech. lub elektr. albo elementy tych mikromaszyn (mikrosilniki, mikrozawory, mikropompy, mikroturbiny, przekładnie zębate, mikroprzełączniki), a także mikroreaktory chemiczne. Cechą charakterystyczną układów MEMS jest integracja (scalenie) na jednym podłożu (najczęściej krzemowym) elementów mech. lub mikromaszyn z układami scalonymi. Układy MEMS są wytwarzane tymi samymi lub podobnymi metodami jak układy scalone, gł. w krzemie, rzadziej w arsenku galu lub innych półprzewodnikach. Najczęściej stosuje się krzem monokrystal., gdyż elementy mikromaszyn można w nim stosunkowo łatwo wytwarzać za pomocą selektywnego trawienia chem. lub trawienia jonami argonu w reaktorach plazmowych.
Układy MEMS rozumiane jako mikrosystemy powinny (zgodnie z definicją mikrosystemu) składać się z: czujników wielkości fiz. i chem., procesorów, służących do przetwarzania informacji uzyskanych z czujników, oraz aktuatorów, tj. członów wykonawczych, sterowanych sygnałami wysyłanymi przez procesor. MEMS stanowiłyby wówczas mikroroboty przeznaczone do wykonywania określonych zadań. Obecnie nie wytwarza się jeszcze kompletnych mikrosystemów typu MEMS, tylko ich elementy składowe: scalone mikroczujniki czy mikroaktuatory. Są one stosowane m.in. jako czujniki ciśnienia, przepływu gorącego powietrza czy położenia w układach samochodowych, czujniki przyspieszenia w samochodowych poduszkach powietrznych, głowice w drukarkach atramentowych, mikrofony, układy mikroopt. w telekomunikacji światłowodowej.
Do układów MEMS zalicza się też układy: MOMEMS (ang. Micromachined Optical Electrical Mechanical Systems), RFMEMS (ang. Radio Frequency Micromachined Electrical Mechanical Systems) i BioMEMS. Układy MOMEMS zawierają m.in.: zminiaturyzowane lustra, soczewki, a także sprzęgacze, mieszacze, rozdzielacze, filtry i multipleksery opt. oraz matryce czujników fiz. lub chem.; są wykorzystywane w telekomunikacji światłowodowej, jako ekrany w przenośnych projektorach i kamerach cyfrowych, w diagnostyce med., monitoringu środowiska (MEMS zawierające zintegrowane matryce czujników światłowodowych). RFMEMS są układami MEMS pracującymi w zakresie częst. radiowych pola elektromagnetycznego, w tym mikrofal; należą do nich: zminiaturyzowane filtry elektr., rezonatory, oscylatory, przełączniki antenowe; znajdują zastosowanie m.in. w telefonii komórkowej, radarach samochodowych, radarach wojsk., tzw. inteligentnej amunicji, rakietach i satelitach, a także w diagnostyce medycznej.
Najważniejszymi elementami układów BioMEMS są bioczujniki, odznaczające się specyficzną selektywną reakcją na obecność pewnych substancji org., np. DNA, białek, glukozy. Są stosowane w genomice i proteomice, farmacji, medycynie i in. Tanie bioczujniki, kontrolujące w sposób ciągły poziom cukru we krwi diabetyka i automatycznie dozujące insulinę, są potrzebne milionom chorych. Termin BioMEMS jest związany z często używanymi pot. terminami: biochip i laboratorium na chipie (ang. Labs on a chip).
Benedykt Licznerski
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia