MEMS multifunzione

Una nuova generazione di micromacchine sta arrivando sul mercato. Finora le versioni commerciali di minuscoli sensori e attuatori su chip al silicio hanno realizzato compiti semplici come l’attivazione e la disattivazione dei segnali per telecomunicazioni o l’innesco del meccanismo di apertura dell’air bag. La prossima ondata di sistemi microelettromeccanici – o MEMS – dovrebbe invece garantire la presenza di apparecchi in grado di svolgere una gamma più estesa di attività in modo più economico ed efficiente. MEMX, una società dei Sandia National Laboratories, di Albuquerque, nel New Mexico, sta commercializzando versioni avanzate della tecnologia in prodotti che potrebbero trasformare tutto, dalla chirurgia oculistica alla ricezione dei cellulari.

L’elemento chiave di queste nuove applicazioni è un processo di montaggio sofisticato, ma già adottato, che prevede la formazione di una pila di cinque strati di pellicole spesse 2,5 micrometri accuratamente disposte su chip. Gli strati extra di minuscoli sensori, ingranaggi e componenti elettronici – la maggior parte di apparecchi commerciali MEMS ha soltanto due o tre strati – consente non solo macchine più complesse, ma anche una flessibilità superiore nel disegno del prodotto. «è del tutto sorprendente cosa si riesce a costruire», afferma Terry Turpin, responsabile scientifico di Essex, un’azienda leader nel campo delle comunicazioni ottiche, con sede a Columbia, in Maryland. Dice Turpin, che ha lavorato per 35 anni sulle fibre ottiche: «Non ho mai visto dei MEMS così sofisticati».

Queste nuove tecnologie potrebbero ben presto essere applicate ai cellulari. MEMX ha prodotto componenti compatibili per cellulari che rilevano le fluttuazioni di segnale provocate dal cambiamento delle condizioni atmosferiche e dalla lontananza dalle torri cellulari e può automaticamente intervenire sui circuiti del cellulare per compensare. Ciò significherà meno chiamate che cadono, una qualità del suono migliore e una maggiore durata della batteria. MEMX sta anche producendo una rete di specchi movibili che permetteranno ai pazienti di vedere in anteprima gli effetti di alcune operazioni chirurgiche all’occhio guardando attraverso una lente. La rete funziona filtrando accuratamente la luce che interagisce con la cornea sulla base di modelli computerizzati dell’intervento.

MEMX sta collaborando con diversi partner aziendali per commercializzare rapidamente il prodotto, dice Paul McWhorter, uno dei fondatori dell’azienda e responsabile della tecnologia. Si prevede che i telefoni cellulari con i componenti accordabili arriveranno sul mercato entro 18 mesi e i primi simulatori di chirurgia oculistica in due anni. Con il sostegno di importanti investitori come Agilent e di recenti finanziamenti del governo statunitense, MEMX sta lavorando a prodotti ancora più avanzati come gli strumenti di microchirurgia e i biocongegni impiantabili per il rilascio automatico di farmaci.

Dal 2000, l’anno in cui MEMX è stata fondata, molte altre aziende produttrici di MEMS rivolti a industrie di settore, come le telecomunicazioni, hanno chiuso i battenti. Ora la commercializzazione su larga scala di microapparecchi promette di aprire nuovi mercati e consentire alla tecnologia di «maturare sul campo», sostiene Al Romig, vicepresidente ed ex responsabile scientifico di Sandia.

Non è quindi da escludere che tra poco tempo una nuova serie di minuscoli congegni entri a far parte della nostra vita.

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