Des capteurs électromécaniques indiquent à l'airbag de votre voiture de se gonfler et de faire pivoter l'écran de votre iPhone en fonction de votre position sur le canapé. Aujourd'hui, un groupe de recherche de la faculté d'ingénierie de l'Université de Tel Aviv rend la technologie encore plus utile.
Pr Yael Hanein, Le Dr Slava Krylov et leur doctorant Assaf Ya'akobovitz ont entrepris de fabriquer des capteurs pour systèmes microélectromécaniques (MEMS) beaucoup plus sensibles et fiables qu'ils ne le sont aujourd'hui. Et ils réduisent leur travail à la taille nanométrique pour le faire.
Des capteurs plus sensibles signifient des jeux vidéo plus passionnants, membres prothétiques qui fonctionnent mieux, des voitures capables de détecter les collisions et les virages dangereux avant qu'ils ne surviennent, et - dans l'industrie de la défense - des missiles qui peuvent atteindre une cible beaucoup plus précisément.
Des tremblements de terre minuscules
Capable de "sentir" et de ressentir le mouvement des atomes individuels, le nouveau dispositif de détection MEMS des chercheurs utilise de petits tubes de carbone, nano en taille - environ un milliardième de mètre de long. Création de ces minuscules tubes à l'aide d'un procédé impliquant du méthane et un four, Le professeur Hanein a mis au point une méthode par laquelle ils s'organisent sur la surface d'une puce de silicium pour détecter avec précision de minuscules mouvements et changements de gravité.
Dans le dispositif développé par l'équipe du Pr Hanein et du Dr Krylov, un très petit tube à l'échelle nanométrique est ajouté à des dispositifs MEMS beaucoup plus grands à l'échelle micrométrique. De petites déformations dans la structure cristalline des tubes enregistrent un changement dans le mouvement du nano objet, et délivrer l'amplitude du mouvement par une impulsion électrique. "C'est une si petite chose, " dit le professeur Hanein. " Mais à notre résolution, nous sommes capables de ressentir le mouvement d'objets aussi petits que quelques atomes."
"Développé à l'origine principalement pour l'industrie automobile, des capteurs miniatures sont partout autour de nous, ", explique le professeur Hanein. "Nous avons pu fabriquer un nouveau dispositif dans lequel les nanostructures sont placées sur une grande surface - et elles peuvent être agencées dans un processus qui ne nécessite pas d'intervention humaine, ils sont donc plus faciles à fabriquer. Nous pouvons conduire ces tubes de nano-détection là où nous en avons besoin, ce qui pourrait être très pratique et rentable dans un large éventail d'industries."
Jusqu'à maintenant, Le professeur Hanein explique, le domaine de la création de capteurs pour la nanotechnologie a été principalement basé sur une opération manuelle nécessitant des techniques chronophages. Le professeur Hanein et son équipe ont développé un matériau sensible mais abondant et rentable qui peut être appliqué sur les membres prothétiques, inséré dans de nouveaux jeux vidéo pour un jeu plus excitant, et utilisé par l'industrie automobile pour détecter une collision potentielle avant qu'elle ne devienne mortelle.
La technologie a été présentée dans un certain nombre de revues à comité de lecture, notamment le Journal of Micromechanics and Micro-engineering; lors d'une conférence MEMS à Hong Kong; et lors d'une nano conférence au Tyrol, Autriche en mars.
Des marchés en mouvement
Le marché des dispositifs MEMS, qui prennent des signaux mécaniques et les convertissent en impulsions électriques, est estimé à des milliards. « Le principal défi auquel l'industrie est confrontée aujourd'hui est de rendre ces capteurs de base beaucoup plus sensibles, reconnaître des changements infimes de mouvement et de position. De toute évidence, il y a un énorme intérêt de la part des militaires, qui reconnaît le potentiel de navigation de ces technologies, mais il y a aussi des usages humanitaires et récréatifs qui peuvent découler de tels développements militaires, " souligne le Pr Hanein. Des MEMS plus sensibles pourraient jouer un rôle dans la chirurgie guidée, par exemple.
L'équipe TAU travaille à l'optimisation du système, en espérant le rendre au moins 100 fois plus sensible que n'importe quel dispositif de capteur sur le marché aujourd'hui.
