La nanotecnología se integra componentes mecánicos y eléctricos con nems

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NEMS, o sistemas nanoelectromecánicos, son dispositivos que integran componentes mecánicos y eléctricos a nanoescala en un único componente. NEMS se construyen en chips semiconductores utilizando técnicas de fabricación de circuitos integrados. Por la fabricación de componentes mecánicos en el mismo chip de silicio que contiene circuitos eléctricos utilizados para controlar el mecanismo o la amplificación de una señal, se reduce significativamente el tamaño, el coste y los requisitos de energía para estos dispositivos.

Actualmente, la versión práctica de esta metodología se centra en sistemas microelectromecánicos (MEMS), que se utilizan para sensores. Un ejemplo de un sensor MEMS es el sensor de aceleración que se despliegan los airbags en un accidente. MEMS también se utilizan en dispositivos de juego para detectar sus movimientos y utilizar esos datos para controlar una figura de acción en un juego. Las aplicaciones médicas de MEMS incluyen la presión arterial y los sensores bajos de azúcar en la sangre.

NEMS puede hacer que algunos tipos de sensores más sensibles. Los investigadores creen que el paso a NEMS, lo que reduce el tamaño de los componentes mecánicos en un chip a la nanoescala, puede mejorar las capacidades de los dispositivos que necesitan mediciones extremadamente sensibles.

Los investigadores han desarrollado sensores NEMS bacterianas usando nanopalancas y químicas. Nanopalancas se han fabricado con espesores tan bajos como 20 nm. Estos actúan como una cuerda de guitarra que vibra a una determinada frecuencia de resonancia cuando desplumado. Nanopalancas han sido funcionalizado con anticuerpos que se unen a los virus o bacterias, y el peso añadido del virus o bacterias cambia la frecuencia a la que vibra el voladizo.

Los investigadores han desarrollado un resonador NEMS que es lo suficientemente sensible como para medir la masa de las moléculas individuales. El resonador consta de una cinta de 100 nanómetros de espesor y 2 micrómetros de largo. Cuando una molécula aterriza en la cinta, la frecuencia de su oscilación Cambios- el importe del cambio depende de la masa de la molécula.

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Dado que los métodos para fabricar dispositivos NEMS utilizan las mismas técnicas de fabricación de circuitos integrados, los investigadores prevén dispositivos NEMS que tienen una gran variedad de estos resonadores, al igual que los circuitos integrados tienen matrices de células de memoria. Las matrices de resonadores que miden la masa de muchas moléculas, al mismo tiempo podrían ser útiles en la comprensión de cómo los sistemas biológicos funcionan de manera similar a los sistemas de ellos puede ser construido.