چهارشنبه, ۲۶ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 15 May, 2024
مجله ویستا
فناوری Mems چیست؟
سیستمهای میکروالکترومکانیکی یا MEMS ، حاصل تلفیق اجزای مکانیکی، حسکنندهها، محرکها و قطعات الکترونیکی بر روی یک لایه سیلیکون به کمک فناوری ساخت تراشههای میکرونی است .
در حالی که قطعات الکترونیکی با استفاده از روال ساخت مدار مجتمع (IC) ساخته میشوند (همانند فرآیندهای CMOS ، Bipolar و یا BICMOS)، عناصر میکروماشینها از طریق فرآیندهای ماشین کاری میکرونی ( Micromachining ) تولید میشوند به این ترتیب که بر حسب مورد، قسمتهایی از ویفر (Wafer) برداشتهشده یا لایههای جدیدی به آن اضافه میشود.MEMS با تلفیق میکروالکترونیک سیلیکونی با فناوری ماشین کاری میکرونی، نوید تحول را در تقریبا" هرنوع محصولی میدهد تا به این ترتیب به "نظام روی یک تراشه" جامة عمل بپوشاند. MEMS فناوری واقعاً توانایی است که با درک و کنترل قابلیتهای "میکروسنسورها" و "میکرو محرکها" و به همراه آوردن توانایی محاسبات دستگاههای میکروالکترونیکی, موجب پیشرفت در تولیدات هوشمند میشود. MEMS همچنین فناوری بسیار گسترده و مستعدی است، چه در کاربرد و چه در نحوة ساخت و طراحی ابزارها.
فناوری MEMS امکان تلفیق میکروالکترونیک را با درک فعال و اعمال کنترلی فراهم کرده, فضای طراحی و کاربرد را بسط میدهد.
مدارهای پیوستة میکروالکترونیکی (IC) میتوانند بعنوان مغز متفکر سیستمها باشند و MEMS با اضافهکردن "چشم" و "بازو" ، این قدرت تفکر را توسعه میدهد تا این میکروسیستمها بتوانند محیط اطرافشان را حس کرده و کنترل نمایند. این حسگرها در سادهترین حالت خود با کمک اندازهگیری پدیدههای مکانیکی، گرمایی، زیستی، شیمیایی، نوری و مغناطیسی، اطلاعات را از محیط جمعآوری میکنند. پس از اخذ اطلاعات از حسکنندهها, دستگاههای الکترومکانیکی به کمک قدرت تصمیمگیری خود، محرکها را به پاسخهایی چون : حرکت، جابجایی، تنظیمکردن، پمپکردن و فیلترکردن وادار کرده, محیط را به سمت نتایج موردنظر هدایت میکنند. از آنجا که دستگاههای MEMS همانند ICها با تکنیکهای ساخت ناپیوسته ساخته میشوند، میتوان سطح بسیار بالایی از کارکرد، اطمینان و پیچیدگی را با هزینه اندک بر روی تراشة کوچک سیلیکونی شکل داد. فناوری MEMS توانایی کشفیات جدیدی را در علوم و مهندسی دارد، مثل:
ـ میکروسیستمهای واکنشهای زنجیرهای پلیمراز (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA
ـ میکروسکپهای تونلزنی پیمایشگر (STM) که با فرآیندهای ماشینکاری میکرونی ساخته شدهاند
ـ تراشههای زیستی شناساگر عوامل خطرناک شیمیایی و بیولوژیکی
ـ فناوری جهشی میکروسیستمها جهت غربال و انتخاب سریع دارو
ابزارهای MEMS در بازارهای مختلف صنعتی, تعیینکنندة کیفیت محصولات شده و پیشبینی میشود که این فناوری سالانه ۵۰% رشد داشته باشد.
اگرچه وسایل MEMS خیلی کوچک اند (مثلا" MEMS دارای موتورهای الکتریکی کوچکتر از قطر موی انسان است) ولی اهمیت فناوری MEMS فقط به اندازة آنها مربوط نمیشود. علاوه بر این، MEMS فقط به پایه سیلیکونی محدود نمیشود، هرچند سیلیکون به دلیل داشتن خواص عالی به یک انتخاب جالب توجه برای مصارف مکانیکی با کیفیت بالا تبدیل شده است. (مثلا" نسبت استحکام به وزن برای سیلیکون از خیلی از مواد مهندسی دیگر بالاتر است، که ساخت وسایل مکانیکی با پهنای باند وسیع (band width) را ممکن میسازد). در عوض، MEMS فناوری تولیدی است که راه جدیدی برای ایجاد سیستمهای الکترومکانیکی ارائه میدهد با تکنیکهای تولید ناپیوسته ارائه میدهد، مانند روش تولید مدارهای مجتمع که باعث تولید عناصر الکترومکانیکی در کنار قطعات الکترونیکی میشود.
این فناوری تولید جدید, مزایای متعددی دارد: اول اینکه MEMS فناوری گستردهای است که بالفعل میتواند تأثیر مهمی بر انواع تولیدات تجاری و نظامی بگذارد. هماکنون MEMS در هر چیزی, از نمایش فشار خون گرفته تا سیستمهای تعلیق فعال خودروها active suspension ) systems ) مورد استفاده قرار میگیرد. لذا ماهیت فناوری MEMS و کاربردهای متعددش، آن را از فناوریهای مرسوم حتی مدارهای مجتمع و ریزتراشهها فراگیر تر نموده است.
دوم اینکه MEMS فاصلة بین سیستمهای مکانیکی پیچیده و مدارهای مجتمع الکترونیکی را پر میکند. حسکنندهها و محرکها عموماً گران قیمتاند، به علاوه سیستم "الکترونیکی، محرکها و حسکنندهها" در ابعاد بزرگ قابل اعتماد نیستند. فناوری MEMS امکان ساخت سیستمهای میکروالکترومکانیکی را با استفاده از تکنیکهای ساخت ناپیوسته فراهم کرده موجب برابری قیمت و اعتبار حسکنندهها و محرکها با مدارهای مجتمع میشود. جالب اینکه، انتظار میرود کارآیی دستگاهها و ابزارهای MEMS بالاتر از عناصر و سیستمهای مقیاس ماکرو و قیمت آن خیلی پایینتر از آنها باشد.
به عنوان یک نمونة جدید از فواید فناوری MEMS میتوان به شتابسنجهای MEMS اشاره کرد، که به سرعت جایگزین سرعتسنجهای مربوط به سیستمهای کیسة هوا در اتومبیل میشود. در روش مرسوم از چندین شتابسنج حجیم شامل اجزای مختلف در جلوی خودرو استفاده میشود که قطعات الکترونیکی سیستم در نزدیکی کیسة هوا قرار دارند و قیمت مجموعه بالغ بر ۵۰ دلار است.
MEMS این امکان را فراهم کرده تا شتابسنج و وسایل الکترونیکی با هزینهای کمتر از ۵ تا ۱۰ دلار در یک ریزتراشة سیلیکونی تلفیق شوند. شتابسنج MEMS خیلی کوچکتر، کارآمدتر، سبکتر و قابل اعتمادتر بوده و قیمتی بسیار کمتر از شتابسنجهای مرسوم دارد. لذا انتظار میرود ظرف چند سال آینده این شتابسنجها جایگزین دستگاههای مشابه در کلیه خودروهای خارجی و داخلی گردند. بهای اندک عناصر شتابسنج MEMS ، اجازة ساخت کیسة هوا برای حفاظت مسافرین در مقابل ضربات کناری را میدهد. ادامة پیشرفت در فناوری شتابسنج MEMS در ۵ سال آینده، امکان میدهد تا حسکنندهها, اندازه و وزن یک مسافر را تعیین کرده پاسخ بهینه را محاسبه کنند تا صدمات احتمالی ناشی از کیسه هوا کاهش یابد
منبع : دانشجویان مهندسی مکانیک
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
ایران رئیس جمهور مجمع تشخیص مصلحت نظام مجلس شورای اسلامی قوه قضاییه دولت سیزدهم رهبر انقلاب مجلس شورای نگهبان صادق زیباکلام قوه قضائیه مجلس دوازدهم
قتل تهران پلیس هواشناسی شهرداری تهران آموزش و پرورش بارش باران دستگیری پلیس راهور سازمان هواشناسی سیل وزارت بهداشت
یارانه قیمت خودرو دلار قیمت دلار بانک مرکزی قیمت طلا خودرو سایپا بازار خودرو بورس مسکن ایران خودرو
فردوسی آلیس مونرو نمایشگاه کتاب همایون شجریان سحر دولتشاهی کتاب نمایشگاه کتاب تهران شاهنامه سینمای ایران تلویزیون دفاع مقدس
دانشگاه تهران وزارت علوم فضا تحقیقات و فناوری
اسرائیل رژیم صهیونیستی آمریکا غزه فلسطین روسیه جنگ غزه حماس نوار غزه افغانستان اوکراین طوفان الاقصی
فوتبال استقلال پرسپولیس لیگ برتر رئال مادرید باشگاه استقلال فولاد خوزستان لیگ برتر ایران مهدی طارمی فولاد بازی جواد نکونام
گوگل هوش مصنوعی همراه اول موبایل ناسا تبلیغات تلفن همراه هواپیما نوآوری شفق قطبی دوربین
زوال عقل کاهش وزن ویتامین کودک نمک دیابت سلامت روان پرستار