El acelerómetro creado por los investigadores de KTH podría usarse en teléfonos móviles para la navegación, juegos móviles y podómetros, así como sistemas de monitoreo para enfermedades cardíacas y dispositivos portátiles de captura de movimiento que pueden monitorear incluso los movimientos más leves del cuerpo humano. Crédito:KTH Real Instituto de Tecnología
En lo que podría ser un gran avance para las tecnologías de navegación y sensores corporales, Los investigadores de KTH han desarrollado el acelerómetro más pequeño hasta ahora informado, utilizando el nanomaterial de alta conductividad, grafeno.
Cada día que pasa la nanotecnología y el potencial del material de grafeno hacen nuevos avances. El último paso adelante es un pequeño acelerómetro hecho con grafeno por un equipo de investigación internacional que involucra al KTH Royal Institute of Technology, RWTH Aachen University and Research Institute AMO GmbH, Aquisgrán.
Entre las aplicaciones concebibles se encuentran los sistemas de monitorización de enfermedades cardiovasculares y las tecnologías de captura de movimiento portátiles y portátiles ultrasensibles.
Durante décadas, los sistemas microelectromecánicos (MEMS) han sido la base de nuevas innovaciones en, por ejemplo, tecnología Medica. Ahora, estos sistemas están comenzando a pasar al siguiente nivel:sistemas nanoelectromecánicos, o NEMS.
Ventilador Xuge, investigador del Departamento de Micro y Nanosistemas de KTH, dice que las propiedades materiales únicas del grafeno les han permitido construir estos acelerómetros ultrapequeños.
"Según las encuestas y las comparaciones que hemos realizado, podemos decir que este es el acelerómetro electromecánico más pequeño del mundo, "Dice Fan. Los investigadores informaron sobre su trabajo en Electrónica de la naturaleza .
Imagen SEM de un acelerómetro NEMS ultraminiaturizado con cables de unión. Crédito:KTH Real Instituto de Tecnología
La medida por la que se juzga a cualquier conductor es con qué facilidad, y rápidamente, los electrones pueden moverse a través de él. En este punto, junto con su extraordinaria resistencia mecánica, el grafeno es uno de los materiales más prometedores para una impresionante variedad de aplicaciones en sistemas nanoelectromecánicos.
"Podemos reducir los componentes debido al grosor a escala atómica del material, y tiene grandes propiedades eléctricas y mecánicas, "Fan dice." Creamos un acelerómetro NEMS piezorresistivo que es dramáticamente más pequeño que cualquier acelerómetro MEMS disponible en la actualidad, pero conserva la sensibilidad que requieren estos sistemas ".
El futuro de acelerómetros tan pequeños es prometedor, dice Fan, que compara los avances en nanotecnología con la evolución de computadoras cada vez más pequeñas.
"Esto eventualmente podría beneficiar a los teléfonos móviles para la navegación, juegos móviles y podómetros, así como sistemas de monitoreo para enfermedades cardíacas y dispositivos portátiles de captura de movimiento que pueden monitorear incluso los movimientos más leves del cuerpo humano, " él dice.
Una matriz empaquetada y unida con alambre que contiene 64 dispositivos. Crédito:KTH Real Instituto de Tecnología
Otros usos potenciales de estos transductores NEMS incluyen sensores y actuadores NEMS ultraminiaturizados como resonadores, giroscopios y micrófonos. Además, Estos transductores NEMS se pueden utilizar como un sistema para caracterizar las propiedades mecánicas y electromecánicas del grafeno, Fan dice.
Max Lemme, profesor en RWTH, está entusiasmado con los resultados:"Nuestra colaboración con KTH a lo largo de los años ya ha demostrado el potencial de las membranas de grafeno para sensores de presión y Hall y micrófonos. Ahora hemos agregado acelerómetros a la mezcla. Esto me da esperanzas de ver el material en el mercado en algunos años. Para esto, estamos trabajando en técnicas de integración y fabricación compatibles con la industria ".
