¿Qué son los MEMS?

MEMS significa Sistemas Microelectromecánicos, que se refieren a sistemas de máquinas funcionales con componentes medidos en micrómetros. MEMS a menudo se ve como un trampolín entre la maquinaria convencional de macroescala y la nanomáquina futurista. Los precursores de MEMS han existido por un tiempo en forma de microelectrónica, pero estos sistemas son puramente electrónicos, incapaces de procesar o emitir cualquier cosa que no sea una serie de impulsos eléctricos. Sin embargo, las técnicas modernas de fabricación de MEMS se basan en gran medida en la misma tecnología utilizada para fabricar circuitos integrados, es decir, técnicas de deposición de película que emplean fotolitografía.

Considerado en gran medida como una tecnología habilitadora en lugar de un fin en sí mismo, la fabricación de MEMS es vista por ingenieros y tecnólogos como otro avance bienvenido en nuestra capacidad para sintetizar una gama más amplia de estructuras físicas diseñadas para realizar tareas útiles. Lo más frecuentemente mencionado junto con MEMS es la idea de un "laboratorio en un chip", un dispositivo que procesa pequeñas muestras de un químico y devuelve resultados útiles. Esto podría resultar bastante revolucionario en el área del diagnóstico médico, donde el análisis de laboratorio genera costos adicionales para la cobertura médica, demoras en el diagnóstico y papeleo inconveniente.

Los MEMS se fabrican de una de dos maneras: a través de micromecanizado de superficie, en el que se depositan capas sucesivas de material en una superficie y luego se graban para dar forma, o mediante micromecanizado a granel, donde el sustrato se graba para producir un producto final. El micromecanizado de superficie es más común porque se basa en los avances de los circuitos integrados. Exclusivo de MEMS, las técnicas de deposición a veces dejan "capas de sacrificio", capas de material destinadas a ser disueltas y lavadas al final del proceso de fabricación, dejando una estructura restante. Este proceso permite que un dispositivo MEMS tenga una estructura compleja en 3 dimensiones. Se han fabricado varios engranajes, bombas, sensores, tuberías y actuadores de microescala, y algunos de ellos ya están integrados en productos comerciales cotidianos.

Los ejemplos del uso actual de MEMS incluyen impresoras de inyección de tinta, acelerómetros en automóviles, sensores de presión, óptica de alta precisión, microfluídica, monitoreo de neuronas individuales, sistemas de control y microscopía. Actualmente no existe un sistema de máquina de microescala productiva en el orden de las líneas de ensamblaje productivas de macroescala, pero parece que la invención de tal dispositivo es solo cuestión de tiempo. La posibilidad de fabricar con MEMS es emocionante porque las matrices de tales sistemas que funcionan en tangente podrían ser sustancialmente más productivas que los sistemas de macroescala que ocupan el mismo volumen y consumen la misma cantidad de energía. Sin embargo, una limitación importante sería que los productos de macroescala construidos por sistemas de máquina de microescala tendrían que estar compuestos principalmente de bloques de construcción de microescala prefabricados.