纳米技术的未来-微机械的应用
简介
微机电系统(MEMS)，也通常被称为微型机器或传感器，不是那么容易定义。最一般的定义要求微加工设备至少有一个维度在微米范围内。微机械(微机械加工)的制造也与纳米技术密切相关，用不了多久，纳米机器(纳米范围内的设备-分子机器)的生产也会启动。然而，微机械加工仍处于初级阶段，主要集中在下面描述的各种应用的材料的表面改性和处理。
交通运输
大多数用于运输和电信的机器依赖于加速度计的使用。这些是测量加速度的仪器。加速度计被集成到飞机、导弹、其他武器系统的复杂导航设备中，以及简单的日常设备中，如我们的手机和警报运动探测器或车辆(汽车中的安全气囊部署)。虽然它们已经投入使用，但微加工的目标是使它们更小、更便宜，甚至更敏感。同样的规则也适用于内存和电池。这些改进将提高设备性能，特别是在卫星系统、地面控制系统和航空航天技术等要求苛刻的领域。
生物医学
MEMS作为生物传感器已经成为发展的焦点。它们的主要目的是识别特定的化合物(蛋白质、酶、DNA)，并在给定的化学环境中与之相互作用。最常见的技术之一是将化合物分子吸附在生物传感器的纳米结构表面上，并测量分子-传感器相互作用产生的生物信号(电流、热、光等)。这种生物传感器可以检测致病微生物，并有助于预防胆固醇和动脉硬化。由生物相容性材料组成的生物- mems可用于医疗植入物行业或作为药物输送剂。这个想法是用机械干扰代替对我们身体的任何化学干扰，从而产生同样有效的结果。
能量场
微机械和微技术可能会给光伏产业带来革命性的变化。高效率的太阳能组件已经开始生产，而氢气和催化剂技术等其他技术也在不断开发中。
纺织及食品工业
这是微机械的一个鲜为人知的应用潜力。许多研究人员现在都在关注利用MEMS技术将纤维加工成纺织结构的新方法，例如在织物形成过程中监测和测量经纱张力。微型织布机的制造还可以为太空服、消防服甚至日常服装编织具有非凡性能的织物。另一方面，食品行业也有很多东西要学习。与生物医学部分类似，可以在大量消费之前检测和中和食品中的致病因子。生产过程中的营养价值测量等过程也是另一种可能。
其他可能的应用
其他应用包括开发微型传感器，以探测化学和生物武器，从而防止可能的恐怖袭击。一些研究人员还建议在未来100纳米以下的纳米光刻工具中使用微技术。这种工具将能够在原子尺度上表征表面，导致原子分辨率光刻技术的发展，从而导致纳米电路和纳米芯片的印刷。另一种想法涉及制造小型化设施或微型工厂，使小型系统的生产成为可能，并使其光学、机械或导热性能(移动性、灵活性等)的定制成为可能。考虑到今天的增长速度，拥有可移动微部件的微型机器人和纳米机器似乎仍然是一个遥远的场景。
结论
微机械加工需要跨学科的方法来实现增长，而且它运行得很快。它已经进入了我们的生活，据估计，它将在十年内主导生产线，并彻底改变大多数工业领域。然而，在一个技术与商业化和资金计划相结合的世界里，很难做出准确的预测。
来源
“纳米结构材料和纳米技术手册”，2000年
“基于微机械的织物成型系统”，霍奇博士，Seyam, Oxenham, Franzon, 2000
“微型工厂;微机械技术在小型产品制造中的新应用”，N. Kawahara, T. Suto, T. Hirano, Y. Ishikawa, T. Kitahara, N. Ooyama和T. Ataka, 1996
https://www.energy-think.net:“基于微技术印刷技术的高效太阳能组件”
