Кремниевая механика: как достигается атомная точность хода часов
Когда археологи будущего станут разбирать артефакты современности, им будет несложно подобрать нашей эпохе яркое название. Можно биться об заклад, что на страницах учебников каменный, бронзовый и железный века сменятся веком кремния.
Сегодня кремний применяется прежде всего в производстве электроники. Но с неменьшим успехом его можно использовать и для изготовления микроскопических аналогов механических устройств: крохотных насосов, наноразмерных шестеренок и невидимых глазу двигателей. Обычно такие изделия содержат электрические компоненты, поэтому их называют микроэлектромеханическими системами (МЭМС).
Первые МЭМС появились еще в середине 1980-х, причем не без помощи американских военных, а точнее, знаменитого агентства DARPA. Например, те акселерометры, которые встроены почти в любой современный смартфон, – это, пожалуй, самые растиражированные кремниевые механизмы. Как и традиционные аналоги, они состоят из грузиков и пружин, однако все эти элементы в микроскопической версии делаются из кремния. Другой пример применения МЭМС – так называемые лаборатории-на-чипе, устройства, способные измерять концентрацию биомолекул за счет изменения своих механических свойств.