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3D 打印纳米谐振器研究开发用于手机和电子产品的先进传感器

来源:原创

发布时间:2022-01-13 09:56:00

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在我们的日常生活中,从手机到各种电子产品,我们在日常生活中都会遇到微机电设备 ( MEMS )。对推进 MEMS 技术的研究专注于将传统庞大的机械系统重新构想为高性能和可大规模生产的微型组件和产品。因此,应用科学与技术系 (DISAT) 和耶路撒冷希伯来大学的研究人员自然而然地转向3D 打印技术进行纳米谐振器研究,以在纳米尺度上制造这些微米级电子元件。纳米级小型化 这些设备 (NEMS) 开辟了一个充满可能性的世界,其中包括具有与单个分子相互作用的高灵敏度的惯性、质量和力传感器。

 

3D 打印纳米谐振器研究开发用于手机和电子产品的先进传感器

 

与许多传统制造领域的情况一样,生产 NEMS 传感器受到现有硅基技术的高制造成本的限制。然而,借助新的 3D 打印技术,研究表明,可以以低成本生产类似的结构,同时提升这些设备的固有功能。以前大规模生产传感器的尝试导致设备性能不佳。现在,这项新的研究表明,可以使用 3D 打印生产高质量的机械纳米谐振器,其质量灵敏度和强度可与硅谐振器相媲美。

 

3D 打印纳米谐振器研究开发用于手机和电子产品的先进传感器

 

3D 打印纳米谐振器

 

MEMS 由尺寸从 1 到 100 微米的极小组件组成。为了使这些设备达到纳米级,研究人员在新的液体成分上进行了双光子聚合,然后进行了去除有机成分的热处理,从而产生了具有高刚性和低内部耗散的陶瓷结构。 “我们制造和表征的 NEMS 具有与当前硅器件一致的机械性能,但它们是通过更简单、更快和更通用的工艺获得的,因此还可以添加新的化学物理功能。例如,文章中使用的材料是 Nd:YAG,通常用作红外范围内的固态激光源”,来自 DISAT 的研究员 Stefano Stassi 解释道。

 

3D 打印纳米谐振器研究开发用于手机和电子产品的先进传感器

 

通过 3D 打印,实现了一种具有成本效益的高性能纳米谐振器制造工艺。希伯来大学研究员 Shlomo Magdassi 解释说:“通过快速简单的 3D 打印工艺制造性能类似于硅的复杂和微型设备的能力,为增材制造和快速制造领域带来了新的视野”。耶路撒冷。

 

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