Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) son dispositivos increíblemente pequeños, a menudo construido en la escala de millonésimas de metro. Las estructuras MEMS convencionales tienden a estar hechas de materiales a base de silicio familiares para la industria de la microelectrónica. pero esto ignora un conjunto de materiales útiles como otros semiconductores, cerámica, y metales. Al utilizar una variedad de materiales que no se asocian comúnmente con la tecnología MEMS, un equipo de la Universidad Brigham Young (BYU) en Provo, Utah ha creado microestructuras más fuertes que pueden formar Formas tridimensionales altas y estrechas:características que nunca antes habían sido posibles en MEMS. Los investigadores presentarán sus últimos hallazgos en el 59º Simposio y Exposición Internacional de AVS, celebrado del 28 de octubre al 2 de noviembre, en Tampa, Fla.
Para romper la barrera de los materiales MEMS, los investigadores idearon un nuevo proceso de producción llamado microfabricación con plantilla de nanotubos de carbono (CNT-M). Utiliza estampado, matrices de nanotubos de carbono alineadas verticalmente llamadas bosques como un andamio de microfabricación 3-D. Con este andamio los investigadores pueden crear microestructuras altas y de rasgos finos. Pero los bosques son extremadamente frágiles. Para hacerlos más resistentes, el equipo reemplazó los espacios de aire entre los nanotubos de carbono con un material de relleno por deposición atomística.
El equipo ha utilizado su nueva estructura CNT-M para fabricar componentes metálicos de tungsteno, molibdeno y níquel. Estos metales proporcionan propiedades deseables para aplicaciones y componentes MEMS, incluyendo alta conductividad eléctrica y térmica, altas temperaturas de fusión, resistente a la corrosión, baja dilatación térmica y dureza.
Los avances del equipo de BYU abren la puerta para manipular la materia de formas novedosas que optimizan la eficiencia, rendimiento y costo en una variedad de campos, incluyendo medicina, imagen informática, síntesis de materiales, síntesis química, e impresión. La mayoría de los procesos biológicos y biomédicos ocurren a nanoescala. El desarrollo de modelos y plantillas a esta escala permite a los científicos interactuar con controlar y aprovechar lo físico inusual, químico, mecánico, y propiedades ópticas de los materiales en sistemas naturalmente diminutos.
Ya, Los investigadores de BYU han utilizado con éxito su nueva técnica para fabricar dispositivos de detección química que pueden validar reacciones químicas durante la producción farmacéutica. Miembro del equipo Robert C. Davis, Doctor , imagina que algún día CNT-M podría incluso jugar un papel en el diseño de nuevas baterías de mayor duración.
