Os dispositivos microeletromecânicos (MEMS) são baseados na integração de componentes mecânicos e elétricos em escala micrométrica. Todos nós os usamos continuamente em nossa vida cotidiana:por exemplo, em nossos telefones celulares há pelo menos uma dúzia de MEMS que regulam diferentes atividades que vão desde o monitoramento de movimento, posição e inclinação do telefone; filtros ativos para as diferentes bandas de transmissão e o próprio microfone.
Ainda mais interessante é a miniaturização extrema em nanoescala desses dispositivos (NEMS), pois oferece a possibilidade de criar sensores inerciais, de massa e de força com tal sensibilidade que podem interagir com moléculas únicas.

No entanto, a difusão dos sensores NEMS ainda é limitada pelo alto custo de fabricação das tecnologias tradicionais baseadas em silício. Por outro lado, novas tecnologias, como a impressão 3D, mostraram que estruturas semelhantes podem ser criadas a baixo custo e com funcionalidades intrínsecas interessantes, mas até o momento o desempenho como sensores de massa é ruim.

O artigo "Alcançando desempenhos NEMS baseados em silício com ressonadores nanomecânicos de impressora 3D" publicado em Nature Communications mostra como é possível obter nanoressonadores mecânicos a partir da impressão 3D com números de mérito como fator de qualidade, estabilidade publicada, sensibilidade de massa e resistência comparável aos dos ressonadores de silício. A pesquisa é resultado da colaboração entre o Politecnico di Torino (Stefano Stassi e Carlo Ricciardi do Departamento de Ciência Aplicada e Tecnologia; e Mauro Tortello e Fabrizio Pirri dos grupos NAMES e MPNMT) e a Universidade Hebraica de Jerusalém, com a pesquisa de Ido Cooperstein e Shlomo Magdassi.

Os diferentes nanodispositivos (membranas, cantilever, pontes) foram obtidos por polimerização de dois fótons em novas composições líquidas, seguida de um processo térmico que remove o conteúdo orgânico, deixando uma estrutura cerâmica com alta rigidez e baixa dissipação interna. As amostras assim obtidas são então caracterizadas por vibrometria laser Doppler.

"Os NEMS que fabricamos e caracterizamos", explica Stefano Stassi, "têm desempenhos mecânicos em linha com os dispositivos de silício atuais, mas são obtidos através de um processo mais simples, rápido e versátil, graças ao qual também é possível adicionar novos Por exemplo, o material usado no artigo é o Nd:YAG, normalmente usado como fonte de laser de estado sólido na faixa do infravermelho."

“A capacidade de fabricar dispositivos complexos e em miniatura com desempenho semelhante aos de silício”, diz Shlomo Magdassi, “por um processo de impressão 3D rápido e simples, traz novos horizontes para o campo de manufatura aditiva e manufatura rápida”. + Explorar mais

A maior amplificação em pequenos dispositivos em nanoescala