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  • 外部行七个发射器是一个49极 - 发射极阵列的一部分。在发射器中,由于层 - 层制造的外部的扇形,是可见的。

    外部行七个发射器是一个49极 - 发射极阵列的一部分。在发射器中,由于层 - 层制造的外部的扇形,是可见的。

    图像:安东尼·泰勒和路易斯˚FVELASQUEZ加西亚(由MIT新闻编辑)

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  • 完成的芯片与有线氧化石墨烯的气体传感器。石墨烯氧化物膜是覆盖该电极结构中的绿色点。

    完成的芯片与有线氧化石墨烯的气体传感器。石墨烯氧化物膜是覆盖该电极结构中的绿色点。

    图像:安东尼·泰勒和路易斯˚FVELASQUEZ加西亚

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  • 一制造的电导氧化石墨烯的气体传感器的光学显微照片。插图(左上角)示出了传感器的有源区域的特写图。

    一制造的电导氧化石墨烯的气体传感器的光学显微照片。插图(左上角)示出了传感器的有源区域的特写图。

    图像:安东尼·泰勒和路易斯˚FVELASQUEZ加西亚

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在百分之一的纳米器件成本

建立微机电系统的新技术显示出的承诺。


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微机电系统 - 或MEMS - 是一个$ 12个十亿的企业在2014年但市场只由一设备,如重定向大多数智能手机的屏幕上的加速计的极少数统治。

这是因为制造MEMS传统上需要复杂的半导体制造设施,耗资数千万美元来打造。潜在有用的MEMS已经发展陷入胶着,因为他们没有市场,以证明在生产的初始投资。

最近的两个研究人员在澳门太阳城最新网站的微系统技术实验室的论文提供了希望,可能会改变。在一个,研究人员表明,与桌面设备制造的基于MEMS的气体传感器执行至少以及在常规的生产设备内置商业传感器。

在其他纸张,它们显示在桌面制造装置的中心部件可以本身具有3-d打印机来构建。在一起时,文件建议一种广泛使用的类型的MEMS气体传感器可以在百分之一,没有质量损失的成本来制造。

研究者的制造设备回避了许多,使传统的MEMS制造成本的要求。 “我们正在做的添加剂制造是基于低温和无真空,”路易斯·费尔南多·贝拉斯克斯加西亚,在澳门太阳城最新网站的微系统技术实验室的主要研究科学家和资深作者在这两篇论文说。 “我们使用的最高温度大概是60摄氏度。在一个芯片上,你可能需要成长氧化物,它生长在大约1000摄氏度。而且在许多情况下,反应堆需要这些高真空,以防止污染。我们也使这些设备非常快。我们报告的设备,在从开始到结束几小时内就取得了“。

欢迎阻力

对于 年份,VELASQUEZ加西亚一直在研究的制造技术,涉及在受到强电场的是喷射流体的微观流发射器的密集阵列。用于气体传感器,VELASQUEZ加西亚和安东尼·泰勒,从英国公司爱德华真空客座研究员,使用所谓的“内部供电发射器”。这些是具有圆柱形孔,其允许流体穿过它们发射器。

在这种情况下,流体包含氧化石墨烯的微小絮片。在2004年发现的,石墨烯是具有显着的电性能的碳的一个原子厚的形式。 VELASQUEZ加西亚和泰勒用于它们的发射极喷洒流体在一个硅衬底上的规定的图案。流体迅速蒸发,仅留下数十纳米的厚氧化石墨烯薄片的涂层。

薄片是如此之薄,与气体分子相互作用改变他们的可衡量的方式抵抗,使它们用于感测有用。 “我们跑了传感器正面交锋与花费数百美元的商业产品的气体,”贝拉斯克斯加西亚说。 “什么我们发现是,他们是那样精确,并且他们更快。我们在做一个非常低的成本 - 可能美分 - 一些作品一样好或比商业技高一筹“。

生产这些传感器,VELASQUEZ加西亚和泰勒用于已被使用常规工艺内置电发射器。然而,在的十二月号 微机电系统杂志使用合理的,高品质的3-d打印机生产塑料电发射器,其尺寸和性能匹配那些,产生气体传感器的发射器的VELASQUEZ加西亚报告。

定做

除了使电设备更具成本效益,贝拉斯克斯-Garcia说,3-d印刷也更容易对其进行定制特定的应用。 “当我们开始设计他们,我们什么都不知道,”贝拉斯克斯加西亚说。 “但在周末,我们有可能15代设备,其中每个设计工作比以前的版本更好。”

的确,贝拉斯克斯-Garcia说,电的优点是不使现有的MEMS器件能够更便宜地制造在启用全新的设备这么多。除了做小市场的MEMS产品性价比高,电可以使产品与现有的制造技术不兼容。

“在某些情况下,MEMS制造商之间有便意,使基于模型什么妥协,你可以根据微细加工技术做什么,”贝拉斯克斯加西亚说。 “适合到具有大市场,没有表现欠佳的描述只有少数设备,都使得它的人。”

电也可能导致新的生物传感器,贝拉斯克斯加西亚说。 “它让我们存那会不会是用高温半导体制造兼容,像生物分子材料,”他说。

“可以肯定,本文开辟了新的技术路径,以使气体微传感器,”扬dziuban,微型工程的弗罗茨瓦夫,在波兰理工大学的部门负责人说。 “从技术角度来看,该方法可以容易地适应于大量制造。”

“但可喜的成果必须证明统计,”他警告说。 “个人的经验告诉我,很多非常有前途的材料,新的传感器,利用纳米材料,其已发表在高水平的科学论文,并没有导致可靠的产品。”


主题: 研究, 工程学院, 制造业, 机械工业, Electrical Engineering & Computer Science (eecs), 微系统技术实验室, 纳米科学和纳米技术

评论

迷人!这将是有趣的,看看这项研究的广泛应用。

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