La nanotecnología se integra componentes mecánicos y eléctricos con nems

NEMS, o sistemas nanoelectromecánicos, son dispositivos que integran componentes mecánicos y eléctricos a nanoescala en un único componente. NEMS se basa en chips semiconductores utilizando técnicas de fabricación de circuitos integrados. Por la fabricación de componentes mecánicos en el mismo chip de silicio que contiene circuitos eléctricos utilizados para controlar el mecanismo o amplificar una señal, se reduce significativamente el tamaño, el costo y los requisitos de energía para estos dispositivos.

Actualmente, la versión práctica de esta metodología se centra en sistemas microelectromecánicos (MEMS), que se utilizan para los sensores. Un ejemplo de un sensor MEMS es el sensor de aceleración que se despliega airbags en un accidente. MEMS también se utilizan en controladores de juego para detectar sus movimientos y utilizar esos datos para controlar una figura de acción en un juego. Las aplicaciones médicas para MEMS incluyen la presión arterial y los sensores bajos de azúcar en la sangre.

NEMS puede hacer que algunos tipos de sensores más sensibles. Los investigadores creen que el paso a NEMS, lo que reduce el tamaño de los componentes mecánicos en un chip a la nanoescala, puede mejorar las capacidades de los dispositivos que necesitan mediciones muy sensibles.

Los investigadores han desarrollado sensores NEMS bacterianas utilizando nanopalancas y químicas. Nanopalancas se han fabricado con espesores tan bajos como 20 nm. Estos actúan como una cuerda de guitarra que vibra a una cierta frecuencia de resonancia cuando arrancó. Nanopalancas han sido funcionalizado con anticuerpos que se unen a los virus o bacterias, y el peso añadido del virus o bacterias cambia la frecuencia a la que vibra el cantilever.

Los investigadores han desarrollado un resonador NEMS que es lo suficientemente sensible para medir la masa de moléculas individuales. El resonador consiste en una cinta de 100 nanómetros de espesor y 2 micrómetros de largo. Cuando una molécula aterriza en la cinta, la frecuencia de su oscilación Cambios- la cantidad del cambio depende de la masa de la molécula.

Dado que los métodos para la fabricación de dispositivos NEMS utilizan las mismas técnicas de fabricación de circuitos integrados, los investigadores prevén dispositivos NEMS que tiene una matriz de estos resonadores, al igual que los circuitos integrados tienen matrices de células de memoria. Las matrices de resonadores que miden la masa de muchas moléculas al mismo tiempo, podrían ser útiles en la comprensión de cómo los sistemas biológicos funcionan tan sistemas similares a ellos se puede construir.




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