Τι είναι η μικροδιαφυγή;

Η μικροδιαφυγή και η μικρο -micromachining είναι όροι που περιγράφουν τις τεχνολογίες και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μικροσκοπικών δομών ή συσκευών.Αυτές οι δομές μπορούν να κυμαίνονται σε μέγεθος από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας μέχρι μικρότερα από ένα μόνο ανθρώπινο κύτταρο.Η ικανότητα δημιουργίας συσκευών Αυτό το μικρό έχει ώθησε τις τεχνολογικές εξελίξεις σε υπολογιστές, ηλεκτρονικά στοιχεία καταναλωτικής, πράσινη ενεργειακή τεχνολογία και πολλούς άλλους τομείς.Οι τεχνικές μικροδιαφθόρου ποικίλλουν ευρέως ανάλογα με τη συσκευή που κατασκευάζεται.

Στο πεδίο της μικροδιαφθόρου, τα μεγέθη μετριούνται σε μικρομέτρια.Ένα μικρόμετρο, συχνά γνωστό ως Micron, είναι ένα χιλιοστό ενός χιλιοστού.Υπάρχουν 25.400 μικρά σε μία ίντσα.Η νανοτεχνολογία είναι ένα παρόμοιο πεδίο, αλλά ασχολείται με ακόμη και μικρότερα στοιχεία.

Η χρήση μικροδιαφθασμένων τμημάτων πρωτοστάτησε από τη βιομηχανία ημιαγωγών.Οι εφευρέσεις του τρανζίστορ και του ολοκληρωμένου κυκλώματος στη δεκαετία του 1940 και του 1950 προκάλεσαν μια τάση μικρογράφησης στα ηλεκτρονικά.Καθώς βελτιώθηκαν οι τεχνικές μικροδιαφθόρου, κατασκευάστηκαν μικρότερα και πιο σύνθετα ολοκληρωμένα κυκλώματα, επιτρέποντας την κατασκευή ισχυρών μικροτσίπ.Μικρά μηχανήματα γνωστά ως μικρο-ηλεκτρο-μηχανικά συστήματα μπορούν να βρεθούν σε πολλές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των έξυπνων τηλεφώνων και των αισθητήρων αερόσακων αυτοκινήτων.Τα κυψέλες καυσίμου και οι ηλιακοί πίνακες χρησιμοποιούν επίσης μικροδιαβληθείσα μέρη.Οι τεχνικές και οι τεχνολογίες μικροδιαφθόρου χρησιμοποιήθηκαν σε ερευνητικές εφαρμογές σε τομείς από τη μικροβιολογία έως τη φυσική των σωματιδίων.

Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται σε μια διαδικασία μικροδιαβίωσης εξαρτώνται από τη βιομηχανία και το επιθυμητό αποτέλεσμα.Οι περισσότερες τεχνικές είναι προσεγγίσεις από πάνω προς τα κάτω, πράγμα που σημαίνει ότι ξεκινούν με ένα μεγαλύτερο συστατικό, όπως ένα δίσκο πυριτίου, και να απομακρύνουν από αυτό μέχρι να δημιουργηθεί η τελική δομή.Παραδείγματα τεχνικών από πάνω προς τα κάτω που χρησιμοποιούνται σε μικροσκοπικό επίπεδο περιλαμβάνουν κοπή, στίλβωση και χάραξη.

Η κατασκευή από τη βάση προς τα πάνω σε αυτόν τον τομέα είναι ένα σε μεγάλο βαθμό πειραματικό πεδίο.Στην προσέγγιση από τη βάση προς τα πάνω, χρησιμοποιούνται μικρότερα αντικείμενα όπως άτομα ή μόρια για τη δημιουργία ενός μεγαλύτερου συστήματος ή συσκευής.Οι τεχνικές από τη βάση προς τα πάνω χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές που προορίζονται να μιμηθούν βιολογικές δομές ή λειτουργίες.Τα πεδία της φωτογραφίας, της οπτικής και της φυσικής συνέβαλαν στη μικροτεχνολογία.Ορισμένες παραδοσιακές τεχνικές κατασκευής, όπως η χύτευση με έγχυση, έχουν μικροσκοπικές και χρησιμοποιούνται σε μικροδιαφυγή.

Ανεξάρτητα από την τεχνική που χρησιμοποιείται, η κατασκευή σε μικροσκοπικό επίπεδο παρουσιάζει μοναδικές προκλήσεις.Το μικρό μέγεθος σημαίνει ότι ένα μόνο κομμάτι σκόνης μπορεί να καταστήσει μια συσκευή άχρηστη.Τα εργαστήρια μικροδιαφθόρου είναι δωμάτια που έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν τα αερομεταφερόμενα σωματίδια όπως σκόνη και μικρόβια.Οι εργαζόμενοι πρέπει να φορούν προστατευτικά ρούχα μέσα σε αυτά τα δωμάτια προκειμένου να αποφευχθεί η μόλυνση των μικροσκοπικών τμημάτων που δημιουργούνται.