Nowoczesne badania w CEZAMACIE

MOEMS-y to skomplikowane, zminiaturyzowane przyrządy optyczno-elektro-mechaniczne, produkowane najczęściej w oparciu o materiały półprzewodnikowe, głównie krzem. Ich wymiary wynoszą od jednego do stu mikrometrów (tj. od 0,001 do 0,1 mm). Zwykle wykonywane są na podłożu półprzewodnikowym przy wykorzystaniu wyrafinowanych technologii i procesów, takich jak np. mikroobróbka powierzchniowa czy objętościowa. Podstawową zaletą układów typu MOEMS jest to, że łatwiej integrują się one w większe systemy czy urządzenia. Ponadto zużywają mało energii, odznaczają się niewielką wagą i są tańsze w użytkowaniu. Ich wyróżniającą cechą jest równoczesne wykorzystanie trzech dziedzin: optyki, elektroniki i mechaniki, dzięki czemu są w stanie realizować nowe zadania i dostarczać innowacyjne rozwiązania. CEZAMAT będzie pierwszym tak dużym ośrodkiem w Polsce prowadzącym prace badawcze i przygotowawcze w zakresie wdrażania do produkcji urządzeń typu MOEMS na światowym poziomie. Możliwości zastosowań technologii MOEMS są niezwykle szerokie. Dziś optyczno-elektro-mechaniczne mikrosystemy używane są m.in. w: medycynie, ekologii, telekomunikacji, transporcie czy systemach informacyjnych. Dzięki swym innowacyjnym funkcjom są obecne w przestrzeni publicznej i prywatnej. Wśród powszechnie stosowanych urządzeń wykorzystujących tę technologię są m.in.: smartfony, telefony komórkowe, laptopy, urządzenia sterujące, czujniki i analizatory chemiczne. Jednak największe wyzwania wciąż przed naukowcami. - Główne obszary naszych badań skupią się nie tylko na opracowywaniu nowych konstrukcji MOEMS, pozwalających na zwiększenie ich obszarów zastosowań, ale również na udoskonalaniu istniejących mikrosystemów z funkcjonalnościami już znanymi i wykorzystywanymi. W tym celu poszukiwać będziemy nowych materiałów o wyjątkowych właściwościach – mówi prof. dr. hab. inż. Romuald Beck, wiceprezes ds. naukowych CEZAMAT-u. Przedmioty komunikujące się między sobą bez pośrednictwa człowieka poprzez sieć komputerową już za kilka lat zrewolucjonizują życie codzienne. Takie systemy nazywane są Internetem rzeczy. Istotną część spośród nich stanowią MOEMS-y. Zakres możliwości zastosowania układów mikroelektrycznych obejmuje m.in. urządzenia telekomunikacyjne i teleinformatyczne, sprzęt AGD, system oświetlenia ulicznego, inteligentne domy itp. Internet rzeczy jako niespersonalizowany system komputerowy może być też wykorzystany w tworzeniu inteligentnych urządzeń biomedycznych, takich jak czujniki skażeń czy systemy antyalergenowe, pozwalające na odpowiednio wczesne poinformowanie pacjenta o poziomie stężenia alergenu, czy uwolnienie odpowiedniej dawki leku w jego organizmie. MOEMS-y są w stanie regulować temperaturę odzieży lub wnętrz mieszkalnych. Odpowiednio skonstruowane pozwalają także na automatyczne sterowanie pojazdami mechanicznymi, przyczyniając się do usprawnienia ruchu drogowego i ograniczenia liczby kolizji. Jednym z kierunków badań prowadzonych w Cezamacie będzie opracowywanie i udoskonalanie takich właśnie urządzeń. Zakres możliwości zastosowania technologii MOEMS w Cezamacie obejmuje wiele obszarów, takich jak: energia, środowisko, telekomunikacja, transport, żywność, informacja, bezpieczeństwo. W miarę zapotrzebowania, MOEMS-y mogą być stosowane w fotowoltaice, fotonice, energetyce. Mikroukłady optyczne mogą też służyć do produkcji czujników i sensorów potrzebnych do monitorowania np. poziomu cukru i innych substancji obecnych w organizmie oraz komunikowania ich poziomu za pomocą smartfona pacjentowi i jego lekarzowi. Technologia MOEMS pozwoli opracować m.in. przyrządy na bazie nowych materiałów, pozwalających na pracę w układach wielkiej mocy i w wysokiej temperaturze, co w przyszłości pozwoliłoby udoskonalić samochody hybrydowe i systemy automatycznego sterowania pojazdami. Dzięki niej możliwe jest także opracowanie nowych rodzajów pamięci komputerowej (informatyka kwantowa) i różnorodnych technik druku. MOEMS-y posłużą w detekcji niebezpiecznych materiałów na lotniskach, halach sklepowych i w przestrzeni publicznej. Ponadto układy takie w zastosowania militarnych już w chwili obecnej wywierają silny wpływ na współczesne pole walki, a w przyszłości będą zmieniać jego obraz i niejednokrotnie decydować o rezultatach starcia. Rozwijana w Cezamacie technologia MOEMS może stać się siłą napędową polskiej nauki i gospodarki. Ogólnym celem realizowanej pod auspicjami CEZAMAT-u inwestycji w przyszłościowe materiały i wysokie technologie jest właśnie wzmocnienie konkurencyjności polskiej gospodarki i zmniejszenie luki technologicznej między Polską a wiodącymi krajami Unii Europejskiej. --- Źródło: © CEZAMAT