mems y aplicaciones

MEMS Y SUS APLICACIONES.
Miniaturized mechanical and electromechanical elements: Historia, componentes, aplicaciones.

I. Acosta, A. Cano, G. Cantillo, G. Espino, M. García, J. Martínez.
Universidad Tecnológica de Panamá.
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1.Resumen.
Vivimos en un mundo, donde las innovaciones tecnológicas forman parte de nuestro diario vivir. La microingeniería es uno de los campos que se encuentra en mayor desarrollo en la actualidad. Los dispositivos MEMS son unos de los mayores aportes que ha ofrecido la microingeniería al desarrollo industrial y científico. Los MEMS son dispositivos microelectromecánicos que otorgan una granvariedad de aplicaciones en la medicina, la electrónica, industria automotriz, entre otros. Pero cualquier individuo, se preguntaría: ¿qué ventajas y mejoras presentan estos tipos de dispositivos?, bueno esta repuesta la podemos resumir en: mayor exactitud, rapidez, mejoras económicas, calidad, tamaño y muchas razones más, que en esta publicación vamos a destacar.

Palabras claves: Microingeniería,tecnología, miniaturización, microelectrónica.

2. Breve Historia.
El potencial de las máquinas muy pequeñas fue visualizado desde antes que se pudieran fabricar dichos sistemas miniaturizados. Ya para el año de 1947 en los laboratorios Bell se inventó el transistor, hecho determinante en el desarrollo de la microelectrónica. Luego de esto se construyó el circuito integrado, los medidores dedeformación de silicio fueron comercializados y para 1982 surgió el término micro mecanizado.
La invención del primer chip de silicio se le reconoce a Robert Noyce, que junto a Jack Kilby, fueron los protagonistas del invento más influyente de todos los tiempos según una encuesta realizada en 2005 por la CNN.

















Fig. 1. Micro-mecanismo de trinquete complejo, impideque la rueda dentada gire en sentido contrario.

El chip de silicio es el corazón de la mayoría de los dispositivos electrónicos y en la actualidad es utilizado para elaborar pequeños componentes mecánicos. Cada día sus aplicaciones se incrementan.
Hubo muchos desarrollos y nuevas aplicaciones en la década de 1980. Entre éstas se puede destacar el desarrollo del primer motor rotativoelectrostático de transmisión lateral que se realizó en la Universidad de Berkeley en el año de 1988, que se puede observar en la figura 2 en la siguiente página.
La miniaturización de máquinas electromecánicas ha dado lugar a los MEMS, que silenciosamente han ocupado un lugar en nuestra vida cotidiana. De hecho, el dispositivo capaz de medir la aceleración a la que sometes el mando de tu consola Wii(un acelerómetro) es un MEMS. Se trata del mismo dispositivo que, instalado en el airbag de un coche determina el momento justo en que se produce un choque y dispara el mecanismo de inflado de las bolsas.
Pero a todo esto, ¿Qué son entonces estos sistemas? Los sistemas microelectromecánicos son pequeños dispositivos integrados o sistemas que combinan los componentes eléctricos y mecánicos. Sutamaño varía desde el sub micrómetros (micras o sub) al nivel de milímetros, y puede haber cualquier número, desde unos pocos a millones, en un sistema en particular. [1]

3. Técnicas de manufacturación.
Estos sistemas se han podido desarrollar gracias a la innovación en las técnicas de manufacturación, donde se utilizan técnicas originalmente-

Fig. 2. Micro motor de transmisión lateral, creadoen la Universidad de Berkeley.


desarrolladas por la industria de los circuitos integrados. Las técnicas dependen del tipo de aplicación donde estará operando el dispositivo. El principal material en la construcción de los microsistemas ha sido el Silicio, debido a sus cualidades de semiconductor, foto conductividad, piezoresistividad y elasticidad. Dentro de las tecnologías que se aplican...