Sensores eletromecânicos dizem ao airbag do carro para inflar e girar a tela do iPhone para corresponder à sua posição no sofá. Agora, um grupo de pesquisa da Faculdade de Engenharia da Universidade de Tel Aviv está tornando a tecnologia ainda mais útil.

Prof. Yael Hanein, O Dr. Slava Krylov e seu aluno de doutorado Assaf Ya'akobovitz decidiram fazer sensores para sistemas microeletromecânicos (MEMS) significativamente mais sensíveis e confiáveis ​​do que são hoje. E eles estão reduzindo seu trabalho ao tamanho nano para fazer isso.

Sensores mais sensíveis significam videogames mais emocionantes, membros protéticos com melhor funcionamento, carros que podem detectar colisões e curvas perigosas antes que elas ocorram, e - na indústria de defesa - mísseis que podem atingir um alvo com muito mais precisão.

Minúsculos terremotos

Capaz de "sentir" e sentir o movimento de átomos individuais, o novo dispositivo de detecção MEMS dos pesquisadores usa pequenos tubos de carbono, nano em tamanho - cerca de um bilionésimo de um metro de comprimento. A criação desses minúsculos tubos usando um processo envolvendo gás metano e uma fornalha, O Prof. Hanein desenvolveu um método pelo qual eles se organizam na superfície de um chip de silício para sentir com precisão movimentos minúsculos e mudanças na gravidade.

No dispositivo desenvolvido pela equipe do Prof. Hanein e do Dr. Krylov, um minúsculo tubo de escala nanométrica é adicionado a dispositivos MEMS de escala micrométrica muito maiores. Pequenas deformidades na estrutura cristalina dos tubos registram uma mudança no movimento do nanoobjeto, e entregar a amplitude do movimento por meio de um impulso elétrico. "É uma coisa tão pequena, "Prof. Hanein diz." Mas em nossa resolução, somos capazes de sentir o movimento de objetos tão pequenos quanto alguns átomos. "

"Originalmente desenvolvido principalmente para a indústria automobilística, sensores em miniatura estão ao nosso redor, "diz o Prof. Hanein." Fomos capazes de fabricar um novo dispositivo onde as nanoestruturas são colocadas em uma grande superfície - e elas podem ser organizadas em um processo que não requer intervenção humana, por isso são mais fáceis de fabricar. Podemos conduzir esses tubos de nano-sensor para onde quer que eles vão, o que poderia ser muito conveniente e econômico em um amplo espectro de setores. "

Até agora, O Prof. Hanein explica, o campo da criação de sensores para nanotecnologia tem se baseado principalmente na operação manual que requer técnicas demoradas. A professora Hanein e sua equipe desenvolveram um material sensível, mas abundante e de baixo custo que pode ser revestido em membros protéticos, inserido em novos videogames para um jogo mais emocionante, e usado pela indústria automobilística para detectar uma colisão em potencial antes que ela se torne fatal.

A tecnologia foi apresentada em vários periódicos revisados ​​por pares, incluindo o Journal of Micromechanics and Micro-engineering; em uma conferência MEMS em Hong Kong; e em uma nano conferência no Tirol, Áustria em março.

Mercados em movimento

O mercado de dispositivos MEMS, que pegam sinais mecânicos e os convertem em impulsos elétricos, é estimado em bilhões. "O principal desafio que a indústria enfrenta hoje é tornar esses sensores básicos muito mais sensíveis, para reconhecer mudanças mínimas em movimento e posição. Obviamente, há um grande interesse dos militares, que reconhece o potencial de navegação de tais tecnologias, mas também existem usos humanitários e recreativos que podem resultar de tais desenvolvimentos militares, "O Prof. Hanein enfatiza. MEMS mais sensíveis podem desempenhar um papel na cirurgia guiada, por exemplo.

A equipe TAU está trabalhando na otimização do sistema, na esperança de torná-lo pelo menos 100 vezes mais sensível do que qualquer dispositivo sensor no mercado hoje.