(bijlage De morgen) (pdf, nieuw venster) - Instituut Samenleving en ...

10
M i c ro m ac h i n es e n n a n oto est e lle n
Micro-elektromechanische systemen (MEMS) zijn miniatuurmachines opgebouwd uit mechanische elementen, sensoren
en een flinke brok elektronica. De mechanische componenten in MEMS hebben dimensies die vandaag worden gemeten
in micrometer. Dat is onzichtbaar voor het menselijke oog. Maar toch behoren deze MEMS nog niet echt tot het domein
van de nanotechnologie. Daarvoor zijn ze te groot. Zonder twijfel zullen echter over tien of twintig jaar de NEMS – nano-
elektromechanische systemen – het roer overnemen.
Naast MEMS en NEMS worden nog andere machines, toestellen of systemen ontwikkeld op basis van micro- en nano-
technologie, bijvoorbeeld biosensoren in miniatuurvorm. Die dienen om sporen van toxische stoffen in het milieu op te
sporen of om industriële en farmaceutische productieprocessen te volgen, microbiologische verontreiniging in voeding
te traceren of kankercellen in het menselijke lichaam te detecteren. Maar ook filtersystemen uit keramische materialen
of silicium met nanoporiën voor de ultrafiltratie van vloeistoffen of gassen zijn voorbeelden van nanotechtoestellen die
in ontwikkeling zijn.
Vandaag vinden we MEMS in heel diverse toepassingen.
Eén van de eerste en meest gekende MEMS
zijn de sensoren die de airbag van de auto aansturen.
De mechanische componenten van deze sensor
meten voortdurend de versnelling/afremming van de
wagen. Wanneer die boven een bepaalde drempelwaarde
komt, stuurt de processor een signaal uit dat
de airbag doet afgaan. De beslissing om de airbag te
ontplooien, moet in fracties van seconden gebeuren.
Verder worden er bewegingsdetecterende MEMS
verwerkt in dynamische controlesystemen om slippende
wagens onder controle te krijgen, in antidiefstalsystemen
en in navigatiemodules om de rijrichting
te bepalen. Ook vrachtwagens, treinen, vliegtuigen en
schepen krijgen steeds meer MEMS ingebouwd.
MeMS-mastodont
In 2007 bracht Agfa Graphics ‘:M-Press’ op de markt, een ink-
jetprinter die de snelste hoge volumedigitale drukmachine in zijn
soort is. Deze machine bevat een blok met 64 printkoppen die
elk 764 spuitmondjes bevat met een doorsnede van 18 microme-
ter. Achter elke spuitmond zit een inktkanaaltje dat wordt bediend
door een micromachine. Door elk mondje kan 15 000 keer per
seconde een inktdruppel worden afgeschoten. Alles bij elkaar kan
deze digitale mastodont met 50 000 MEMS tot één miljard sub-
pixels per seconde afdrukken in de vier basiskleuren. Niet dadelijk
een printer voor in je huiskamer, wel bedoeld voor de professionele
drukker.
Bewegingsdetector met dimensies van 50x30 micrometer. Indien de detector snel naar
links of rechts wordt bewogen, maken de tanden van de kammetjes contact met elkaar
en wordt een elektrische stroom doorgegeven.