Los sistemas microelectromecánicos (MEMS), también conocidos como tecnología de microsistemas en Europa y micromáquinas en Japón, son una clase de dispositivos que se caracterizan tanto por su pequeño tamaño como por sus métodos de fabricación. Se cree que las longitudes características de los dispositivos MEMS oscilan entre 1 milímetro y 1 micrón. Esto es muchas veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano.
¿Qué es MEMS?
Los sistemas microelectromecánicos (MEMS), también conocidos como tecnología de microsistemas en Europa y micromáquinas en Japón, son una clase de dispositivos que se caracterizan tanto por su pequeño tamaño como por sus métodos de fabricación. Se cree que las longitudes características de los dispositivos MEMS oscilan entre 1 milímetro y 1 micrón. Esto es muchas veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano.
Los MEMS a menudo emplean análogos microscópicos de piezas y herramientas mecánicas comunes. Pueden tener canales, agujeros, voladizos, membranas, cavidades y otras estructuras. Sin embargo, las piezas MEMS no están mecanizadas. En cambio, se crean utilizando técnicas de microfabricación similares al procesamiento por lotes de circuitos integrados.
Hoy en día, existen muchos productos que utilizan tecnología MEMS, como microintercambiadores de calor, cabezales de impresoras de inyección de tinta, conjuntos de microespejos para proyectores de alta resolución, sensores de presión y detectores de infrarrojos.
¿Por qué necesitamos MEMS?
“Me hablaron de un motor eléctrico del tamaño de la uña del dedo meñique, y me dijeron que había en el mercado un aparato que podía escribir el Padrenuestro en la cabeza de un alfiler. Pero no es nada. -todavía paso en la dirección que estoy a punto de discutir. Debajo hay un mundo sorprendentemente pequeño. Mirando hacia atrás en esta era en el año 2000, te preguntarás por qué nadie realmente comenzó a moverse en esta dirección hasta 1960″.
–Richard Feynman, “There is Plenty of Room at the Bottom”, en la Reunión Anual de la Sociedad Estadounidense de Física, Caltech, 29 de diciembre de 1959.
En esta charla clásica y un tanto profética, “Abajo hay mucho espacio”, Richard Feynman explica cómo escribir todos los volúmenes de la Encyclopædia Britannica en la cabeza de un alfiler. Podría preguntarse: ¿por qué querría manipular un objeto a una altura tan pequeña? ¿escala?
Los dispositivos MEMS realizan muchas de las mismas tareas que los dispositivos macroscópicos y, al mismo tiempo, ofrecen muchas ventajas. El primero y más obvio de ellos es la miniaturización. Como se mencionó anteriormente, los dispositivos a escala MEMS son lo suficientemente pequeños como para fabricarse en procesos de fabricación por lotes, al igual que los circuitos integrados actuales. Además, de manera similar a la industria de circuitos integrados, la fabricación por lotes puede reducir significativamente el costo de la producción en masa. Los MEMS también suelen requerir mucho menos material para su fabricación, lo que reduce aún más los costos.
Además de la perspectiva de ser más baratos, los dispositivos MEMS pueden ser más aplicables que sus contrapartes mucho más grandes. Diseñar un acelerómetro de bola y resorte metálico en un teléfono inteligente, cámara, unidad de control de bolsa de aire o dispositivo pequeño similar es, en el mejor de los casos, poco práctico. Al reducir el tamaño del dispositivo en varios órdenes de magnitud, MEMS se puede utilizar en aplicaciones en las que los sensores tradicionales son demasiado grandes.