MEMS

La sigla MEMS sta per Micro Electro-Mechanical Systems ed indica i sistemi prodotti dalla tecnologia del microscopico, vale a dire quei sistemi di dimensione attorno al micrometro Questi dispositivi sono stati riconosciuti come una delle tecnologie più promettenti del XXI secolo, capaci di rivoluzionare sia il mondo industriale che quello dei prodotti di largo consumo. I microsistemi elettromeccanici non sono altro che un insieme di dispositivi di varia natura (meccanici, elettrici ed elettronici) integrati in forma altamente miniaturizzata su uno stesso substrato di silicio, che coniugano le proprietà elettriche degli integrati a semiconduttore con proprietà opto-meccaniche. Si tratta dunque di sistemi "intelligenti" che abbinano funzioni elettroniche, ottiche, biologiche, chimiche e meccaniche in uno spazio ridottissimo. Già si parla, tuttavia, di Nano Electro-Mechanical Systems o NEMS, a testimoniare la rapidissima evoluzione che la tecnologia moderna subisce, essendo ora in grado di ridurre al nanometro la dimensione dei dispositivi prodotti.

Funzionamento

Il funzionamento di un MEMS si può descrivere considerando il circuito integrato come il "cervello" del sistema che rende possibile il monitoraggio dell'ambiente circostante tramite gli altri dispositivi ("sensi" e "braccia") presenti sullo stesso chip. In questo modo il sistema raccoglie le informazioni misurando fenomeni meccanici, termici, biologici, ottici e magnetici; l'elettronica processa le informazioni derivate dai sensori e reagisce abilitando gli attuatori a rispondere tramite movimenti, posizionamenti, pompaggi o anche riverificando, tramite gli stessi sensori, le variazioni avvenute nell'intervallo di tempo nell'ambiente circostante. Si ha quindi un sistema in grado di captare informazioni dall'ambiente traducendo le grandezze fisiche in impulsi elettrici, di elaborare tali informazioni ed infine di rispondere con alcune azioni. I sensori possono misurare fenomeni di varia natura: meccanica (suoni, accelerazioni, pressioni), termica (temperatura), chimica (pH), ottica (intensità della radiazione luminosa), magnetica (intensità del flusso).

Le tecnologie MEMS promettono di rivoluzionare intere categorie di prodotti proprio per il fatto di integrare in uno stesso dispositivo le funzioni più diverse. I vantaggi dei MEMS si possono riassumere nel fatto che sono in grado di eseguire le stesse funzioni di rilevazione, elaborazione e attuazione di oggetti molto più ingombranti e costosi.