Учёные из Тель-Авивского университета нашли способ печати гибких биосовместимых компонентов для МЭМС, что делает их пригодными для применения в медицинских устройствах, например, при создании бионических рук.
МЭМС обычно получают из кремния, но исследователи из TAU (инженеры и докторанты Leeya Engel и Jenny Shklovsky) создали новый процесс микропечати для создания гибкого и нетоксичного органического полимера, подходящего для использования с МЭМС. Утверждается, что полученные компоненты могут быть более удобными и безопасными для использования в человеческом теле и расходуют меньше энергии.
МЭМС находят широчайшее применение в бытовой электронике, автомобилях, медицине. Датчики МЭМС, акселерометры, которые поворачивают экраны смартфонов вертикально или горизонтально, собирают информацию из окружающей среды путём преобразования движения или химических сигналов в электрические сигналы. Приводы МЭМС выполняют команды путём преобразования электрических сигналов в движение. Оба класса устройств рассчитаны на использование микро- и нанокомпонентов (таких как мембраны), а также для измерения или выполнения необходимого движения.
МЭМС-мембраны могут быть изготовлены из кремния при помощи процессов, используемых в полупроводниковой промышленности. Новый процесс печати от TAU, опубликованный в «Microelectronic Engineering» и представленный на 59-м Международном симпозиуме AVS в городе Тампа (штат Флорида), представляет эластичные, тонкие как бумага мембраны, изготовленные из особого вида органического полимера.
Этот материал имеет определённые свойства, которые делают его привлекательным для микро- и нанодатчиков и приводов. Необходимо отметить, что полимерные мембраны являются более подходящими для имплантации в организм человека, чем их силиконовые «копии», отчасти из-за их гибкости по сравнению с традиционными материалами.
Гибкость полимерных мембран может помочь сделать МЭМС-датчики более чувствительными, а МЭМС-двигатели более энергоэффективными. Они могут стать ключом к улучшению камер и смартфонов с увеличением срока службы батареи.
В секторе медицинского оборудования бионические конечности (которые могут реагировать на стимулы нервной системы ампутантов и внешней среды), а также протезные пузыри (которые регулируют мочеиспускание у людей, парализованных ниже пояса) уже находятся в эксплуатации. Переключение на МЭМС с полимерными мембранами сделает такое протезирование более удобным, эффективным и безопасным для использования снаружи или внутри тела.
Мембраны нового полимера уже можно быстро и недорого производить. Следующий шаг заключается в использовании процесса печати для создания функциональных датчиков и приводов почти полностью из полимера в микро- и наномасштабах. Такие гибкие аппараты можно использовать в искусственных мышцах и гибких экранах, которые могут сворачиваться.
Комментарии