Перспективы применения наноматериалов в космической технике. Новиков Л.С - 146 стр.

UptoLike

Раздел 5
146
Наноэлектромеханические системы
Достаточно давно конструируются и применяются микроэлект-
ромеханические системы (МЭМС), при создании которых ис-
пользуются технологии многослойного напыления, обычные для
микроэлектроники. Размеры элементов МЭМС таковы, что они
могут встраиваться в микроэлектронные чипы. При этом
МЭМС-устройства могут выполнять функции как датчиков, так и
исполнительных механизмов. В качестве элемента МЭМС мож-
но рассматривать
кантилевер, используемый в атомно-силовом
микроскопе.
Разработка наноэлектромеханических систем (НЭМС) явля-
ется естественным продолжением процесса миниатюризации
МЭМС-устройств на основе нанотехнологий. Однако такой пе-
реход характеризуется не только уменьшением размеров. Как
уже говорилось в разд. 1, при переходе в нанодиапазон растет
отношение числа атомов на поверхности элементов к числу
атомов в
их объеме. В результате существенно возрастает роль
сил трения, молекулярного при-
тяжения и электростатического
взаимодействия. Эти особен-
ности используются при созда-
нии НЭМС-устройств, некоторые
из которых весьма схожи с нано-
машинами Э. Дрекслера, изобра-
жения образцов которых были
приведены в разд. 1.
Идеи многих элементов НЭМС
заимствованы у живой природы.
Действительно
, биологические
клетки способны совершать как
поступательное, так и вращатель-
ное движение за счет преобразова-
ния ими химической энергии.
Рис. 5.18. Модель молекулы
ротаксана (а) и ячейки па-
мяти на ее основе (б)
б
0
1
а
Раздел 5

Наноэлектромеханические системы

  Достаточно давно конструируются и применяются микроэлект-
ромеханические системы (МЭМС), при создании которых ис-
пользуются технологии многослойного напыления, обычные для
микроэлектроники. Размеры элементов МЭМС таковы, что они
могут встраиваться в микроэлектронные чипы. При этом
МЭМС-устройства могут выполнять функции как датчиков, так и
исполнительных механизмов. В качестве элемента МЭМС мож-
но рассматривать кантилевер, используемый в атомно-силовом
микроскопе.
  Разработка наноэлектромеханических систем (НЭМС) явля-
ется естественным продолжением процесса миниатюризации
МЭМС-устройств на основе нанотехнологий. Однако такой пе-
реход характеризуется не только уменьшением размеров. Как
уже говорилось в разд. 1, при переходе в нанодиапазон растет
отношение числа атомов на поверхности элементов к числу
атомов в их объеме. В результате существенно возрастает роль
                              сил трения, молекулярного при-
                              тяжения и электростатического
                              взаимодействия. Эти особен-
                              ности используются при созда-
                а             нии НЭМС-устройств, некоторые
                              из которых весьма схожи с нано-
                              машинами Э. Дрекслера, изобра-
                              жения образцов которых были
                      1
           0                  приведены в разд. 1.
                                 Идеи многих элементов НЭМС
                              заимствованы у живой природы.
                              Действительно, биологические
                б             клетки  способны совершать как
                              поступательное, так и вращатель-
   Рис. 5.18. Модель молекулы
   ротаксана (а) и ячейки па- ное движение за счет преобразова-
   мяти на ее основе (б)      ния ими химической энергии.

146