[ingegnerismo]

Applicazione della tecnologia MEMS

I dispositivi MEMS attualmente prodotti o in avanzato stato di sviluppo possono essere suddivisi nelle seguenti categorie:

• sensori ed attuatori (di velocità, peso/forza, pressione, accelerometri, giroscopi): i sensori di pressione MEMS trovano applicazione nel settore militare, aerospaziale, automotive e biomedicale. Gli accelerometri ed i giroscopi sono soprattutto impiegati nei sistemi airbag per autovetture, anche nel settore delle consolle per videogiochi. I sensori di velocità furono introdotti negli anni ’90 e trovano impiego sia nel settore automotive (sistemi di controllo della stabilità, sensori di pressione dei pneumatici, ricevitori GPS) che nei prodotti elettronici di largo consumo (controllo della stabilità nelle macchine fotografiche, ricevitori GPS per telefoni cellulari). I sensori di peso e forza sono adottati per la costruzione di bilance per uso domestico. Gli attuatori servono per generare il movimento o la forza in grado di muovere altri componenti MEMS. Possono essere suddivisi in attuatori di tipo elettrostatico e di tipo termico. Nei primi, un campo elettrico viene applicato tra una struttura fissa ed una mobile, solitamente interlacciate in modo tale da creare una figura a “pettine”.
• per impieghi in radio frequenza: vengono impiegati principalmente nei telefoni cellulari, nei telefoni cordless, e nei ricevitori GPS. Essi presentano delle rimarchevoli proprietà in termini di: dimensioni estremamente ridotte, ampia larghezza di banda, basso costo e un elevatissimo rapporto segnale/rumore, fondamentale in tutte le applicazioni in radio frequenza. Questo tipo di MEMS si sta diffondendo rapidamente e sta sostituendo le tradizionali soluzioni realizzate in tecnologia allo stato solido;
• ottici: servono per guidare, amplificare od attenuare, e riflettere un segnale ottico di una certa lunghezza d’onda. Vengono utilizzati soprattutto nella realizzazione di switch ottici e moduli ottici per sistemi di trasmissione su fibra ottica. Nei comuni switch ottici e sistemi per la cross-connessione dei canali DWDM esiste la necessità di modificare e controllare il cammino ottico della luce: ciò viene ottenuto tramite l’impiego di micro specchi realizzati in tecnologia MEMS.
• a microfluido e bio-MEMS: i MEMS a micro fluido sono dispositivi progettati per operare con i fluidi ad un livello microscopico. Tipiche applicazioni di questo tipo di MEMS sono: valvole, pompe, iniettori (grandi quantità di questo tipo di dispositivo sono impiegate per la realizzazione di stampanti a getto d’inchiostro). I bio-MEMS, invece, sono simili ai MEMS a micro fluido, con la differenza che sono stati concepiti per lavorare con fluidi di natura biologica, tipicamente il sangue. I bio-MEMS trovano il principale impiego nei settori biomedicale e sanitario.