I sensori elettromeccanici dicono all'airbag della tua auto di gonfiarsi e ruota lo schermo del tuo iPhone in modo che corrisponda alla tua posizione sul divano. Ora un gruppo di ricerca della Facoltà di Ingegneria dell'Università di Tel Aviv sta rendendo la tecnologia ancora più utile.
Prof. Yael Hanein, Il dottor Slava Krylov e il loro studente di dottorato Assaf Ya'akobovitz hanno deciso di realizzare sensori per sistemi microelettromeccanici (MEMS) significativamente più sensibili e affidabili di quanto non siano oggi. E stanno riducendo il loro lavoro a dimensioni nanometriche per farlo.
Sensori più sensibili significa videogiochi più emozionanti, arti protesici meglio funzionanti, auto in grado di rilevare collisioni e svolte pericolose prima che si verifichino, e - nell'industria della difesa - missili che possono raggiungere un obiettivo molto più preciso.
Piccoli terremoti
Capace di "sentire" e percepire il movimento dei singoli atomi, il nuovo dispositivo di rilevamento MEMS dei ricercatori utilizza piccoli tubi di carbonio, nano di dimensioni -- circa un miliardesimo di metro di lunghezza. Creare questi minuscoli tubi utilizzando un processo che coinvolge gas metano e un forno, Il prof. Hanein ha sviluppato un metodo in base al quale si dispongono su una superficie di un chip di silicio per rilevare con precisione piccoli movimenti e cambiamenti di gravità.
Nel dispositivo sviluppato dal team del Prof. Hanein e del Dr. Krylov, un minuscolo tubo su scala nanometrica viene aggiunto a dispositivi MEMS su scala micrometrica molto più grandi. Piccole deformità nella struttura cristallina dei tubi registrano un cambiamento nel movimento del nano oggetto, e fornire l'ampiezza del movimento attraverso un impulso elettrico. "È una cosa così piccola, " dice il prof. Hanein. "Ma alla nostra risoluzione, siamo in grado di sentire il movimento di oggetti piccoli come pochi atomi."
"Originariamente sviluppato principalmente per l'industria automobilistica, sensori in miniatura sono tutt'intorno a noi, " afferma il prof. Hanein. "Siamo stati in grado di fabbricare un nuovo dispositivo in cui le nano strutture vengono posizionate su una grande superficie e possono essere disposte in un processo che non richiede l'intervento umano, quindi sono più facili da produrre. Possiamo guidare questi tubi con nanorilevamento ovunque ne abbiamo bisogno, che potrebbe essere molto conveniente ed economico in un ampio spettro di settori."
Fino ad ora, Il prof. Hanein spiega, il campo della creazione di sensori per la nanotecnologia si è basato principalmente su operazioni manuali che richiedono tecniche che richiedono tempo. La prof.ssa Hanein e il suo team hanno sviluppato un materiale sensibile ma abbondante ed economico che può essere rivestito su arti protesici, inserito in nuovi videogiochi per un gioco più emozionante, e utilizzato dall'industria automobilistica per rilevare una potenziale collisione prima che diventi fatale.
La tecnologia è stata presentata in una serie di riviste peer-reviewed tra cui il Journal of Micromechanics e Micro-engineering; a una conferenza MEMS a Hong Kong; e a una nano conferenza in Tirolo, Austria a marzo.
Mercati in movimento
Il mercato dei dispositivi MEMS, che prendono segnali meccanici e li convertono in impulsi elettrici, si stima che valga miliardi. "La sfida principale che l'industria deve affrontare oggi è rendere questi sensori di base molto più sensibili, riconoscere piccoli cambiamenti nel movimento e nella posizione. Ovviamente c'è un grande interesse da parte dei militari, che riconosce il potenziale di navigazione di tali tecnologie, ma ci sono anche usi umanitari e ricreativi che possono derivare da tali sviluppi militari, " sottolinea il Prof. Hanein. MEMS più sensibili potrebbero giocare un ruolo nella chirurgia guidata, Per esempio.
Il team TAU sta lavorando all'ottimizzazione del sistema, sperando di renderlo almeno 100 volte più sensibile di qualsiasi dispositivo sensore oggi sul mercato.
