Les systèmes microélectromécaniques (MEMS) sont des dispositifs incroyablement petits, souvent construit à l'échelle du millionième de mètre. Les structures MEMS conventionnelles ont tendance à être constituées de matériaux à base de silicium familiers à l'industrie de la micro-électronique, mais cela ignore une suite de matériaux utiles tels que d'autres semi-conducteurs, céramique, et métaux. En utilisant une variété de matériaux qui ne sont généralement pas associés à la technologie MEMS, une équipe de Brigham Young University (BYU) à Provo, L'Utah a créé des microstructures plus solides qui peuvent former des des formes 3D hautes et étroites - des caractéristiques qui n'étaient jamais possibles auparavant dans les MEMS. Les chercheurs présenteront leurs dernières découvertes au 59e Symposium et exposition international AVS, tenue du 28 octobre au 2 novembre, à Tampa, Floride
Pour briser la barrière des matériaux MEMS, les chercheurs ont conçu un nouveau processus de production appelé microfabrication à base de nanotubes de carbone (CNT-M). Il utilise des motifs, des réseaux de nanotubes de carbone alignés verticalement appelés forêts en tant qu'échafaudage de microfabrication 3-D. Avec cet échafaudage, les chercheurs peuvent créer des précisions, microstructures hautes et fines. Mais les forêts sont extrêmement fragiles. Pour les rendre plus résistants, l'équipe a remplacé les espaces d'air entre les nanotubes de carbone par un matériau de remplissage par dépôt atomistique.
L'équipe a utilisé son nouveau cadre CNT-M pour fabriquer des composants métalliques à partir de tungstène, molybdène et nickel. Ces métaux offrent des propriétés souhaitables pour les applications et composants MEMS, y compris une conductivité électrique et thermique élevée, températures de fusion élevées, résistance à la corrosion, faible dilatation thermique et dureté.
Les progrès de l'équipe BYU ouvrent la porte à une manipulation de la matière de nouvelles manières qui optimisent l'efficacité, performances et coûts dans de nombreux domaines, y compris la médecine, imagerie, l'informatique, synthèse de matériaux, synthèse chimique, et l'impression. La plupart des processus biologiques et biomédicaux se produisent à l'échelle nanométrique. Le développement de modèles et de modèles à cette échelle permet aux scientifiques d'interagir avec, contrôler et exploiter le physique inhabituel, chimique, mécanique, et les propriétés optiques des matériaux dans des systèmes naturellement minuscules.
Déjà, les chercheurs de BYU ont utilisé avec succès leur nouvelle technique pour fabriquer des dispositifs de détection chimique pouvant valider les réactions chimiques lors de la production pharmaceutique. Membre de l'équipe Robert C. Davis, Doctorat, imagine qu'un jour CNT-M pourrait même jouer un rôle dans la conception de nouvelles batteries plus durables.
