هر روزه ما به واسطه ی کارهای روزمره با دستگاه‌های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) سر و کار داریم – از تلفن‌های همراه گرفته تا وسایل الکترونیکی مختلف. تحقیقات در زمینه ی توسعه ی تکنولوژی MEMS بر جایگزینی سیستم‌های حجیم سنتی با قطعات مینیاتوری متمرکز است که در عین عملکرد با کیفیت، قابلیت تولید انبوه را نیز داشته باشن. از این رو، طبیعتا، محققان دپارتمان علوم و فناوری کاربردی (DISAT) و دانشگاه Hebrew اورشلیم برای ساخت این قطعات الکتریکی در مقیاس میکرومتر، به تکنولوژی پرینت سه بعدی روی آوردند. کوچک‌سازی این دستگاه‌ها (NEMS) در مقیاس نانو، دنیایی از امکان را فراهم می آورد که شامل حسگرهای اینرسی، جرم و نیرو با چنان حساسیت بالایی است که توانایی تعامل با هر مولکول را دارند.
مانند بسیاری دیگر از زمینه‌های تولید سنتی، تولید حسگرهای NEMS به دلیل هزینه بالای تکنولوژی های تولید سیلیکون پایه ی موجود با محدودیت هایی همراه شده‌است. در حالی که، با فناوری های جدید پرینت سه بعدی، تحقیقات نشان داده است که ساختارهای مشابه را می توان با هزینه کم تری تولید کرد و در عین حال عملکرد این دستگاه ها را نیز ارتقا داد. تلاش های پیشین برای تولید انبوه این حسگرها به دستگاه هایی با عملکرد ضعیف ختم شده است.
بیشتر بخوانید: مشکلات پرینت سه بعدی
MEMS از قطعات بسیار کوچک در اندازه های 1 تا 100 میکرومتر تشکیل شده است. برای رساندن این دستگاه‌ها به مقیاس نانو، محققان فرآیند را با پلیمریزاسیون دو فوتونی بر ترکیب‌های مایع جدید آغاز کردند و به دنبال آن یک فرآیند حرارتی که طی آن محتوای ارگانیک حذف می شود و در نهایت ساختاری سرامیکی با استحکام بالا و اتلاف داخلی کم به دست می آید. “NEMS هایی که ما تولید کرده ایم، عملکرد مکانیکی مشابه با دستگاه‌های سیلیکونی فعلی دارند، اما به طریقی ساده‌تر و سریع‌تر تولید شده اند، که به لطف آن می‌توان خصوصیات شیمیایی-فیزیکی جدیدی را نیز اضافه کرد. به عنوان مثال، ماده مورد استفاده در مقاله Nd: YAG است که معمولاً به عنوان منبع لیزر حالت جامد در محدوده مادون قرمز استفاده می‌شود.» Stefano Stassi، محققی از DISAT
از طریق پرینت سه بعدی، یک فرآیند ساخت مقرون به صرفه برای نانو تشدیدگرها با کارایی بالا محقق شد. Shlomo Magdassi، محققی از دانشگاه Hebrew در توضیح گفت: “امکان ساخت دستگاه‌های پیچیده و مینیاتوری که عملکردی مشابه دستگاه‌های سیلیکونی دارند، با فرآیند پرینت سه‌بعدی، افق‌های جدیدی را در زمینه AM و تولید سریع به ارمغان می‌آورد»
برلی کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با این تحقیق می‌توانید به مقاله ” Reaching silicon-based NEMS performances with 3D printe “nanomechanical resonators که در Nature Communications منتشر شده، در این لینک مراجعه کنید.
