科学家研制出可自我校准的微机电系统

2010-8-13 00:00 来源: 科技日报
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  微机电系统在未来的高科技领域有很大的应用潜力,但目前它们也有一个难以克服的缺陷,那就是计量结果不够精确,彼此之间存在偏差。据《大众科学》杂志网站8月10日报道,美国普渡大学的研究人员现已找到了一种方法,可以让微机电系统进行自我校准,这一研究成果有望打开研发各类超高精度的传感器和设备的大门,可在医学、工程以及国防领域发挥作用。

  微机电系统的尺寸不到十亿分之一米,在如此微小的尺度上制造这种设备难免会存在误差,要保证生产出的微机电系统完全一致是不太可能的。既然没有可靠的方法来制造两个一模一样的微机电系统,就必须采用一些校准手段来尽量避免或者减小它们在计量时彼此之间的误差。然而,要想在这种微观尺度上进行距离或者力的测量同样非常困难,因此,到目前为止,还没有确定一套标准来校准两个微机电系统的功能,以使它们的性能和计量方式完全一样。

  而普渡大学开发的这项被称为微电计量的新技术,可帮助工程师确定施加于微机电系统器件上的力的大小。微电计量技术通过测量微机电系统的电子特性来定义其机械特性,因为在这样的微观尺度上,电子特性比物理力更易测量。一旦获得了微机电系统器件的电容数据,研究人员就能精确计算出其形状、硬度和受力大小。

  更准确地说,可自我校准的微机电系统意味着性能更优、更便宜的原子力显微镜,能够开展更有效的生物技术和纳米技术研究的高功率实验室工具,可嗅探出化学威胁的超灵敏传感器,甚至可用于追踪或确定犯罪嫌疑人的超灵敏“芯片鼻”。