3D打印纳米谐振器迈向小型化和多功能传感器

微机电设备(MEMS)基于微米级机械和电子元件的集成。我们在日常生活中都在不断地使用它们：例如，在我们的手机中，至少有十几个MEMS可以调节不同的活动，包括手机的运动、位置和倾角监控;用于不同传输频段的有源滤波器和麦克风本身。

更有趣的是这些设备(NEMS)的极端纳米级微型化，因为它提供了创建惯性、质量和力传感器的可能性，其灵敏度如此之高，以至于它们可以与单个分子相互作用。

然而，NEMS传感器的普及仍然受到传统硅基技术制造成本高的限制。相反，3D打印等新技术表明，可以以低成本和有趣的内在功能创建类似的结构，但迄今为止，作为质量传感器的性能很差。

NatureCommunications上发表的文章“使用3D打印机纳米机械谐振器达到硅基NEMS性能”展示了如何通过3D打印获得机械纳米谐振器，其品质因数、发布的稳定性、质量灵敏度和强度与那些可比硅谐振器。该研究是都灵理工大学(应用科学与技术系的StefanoStassi和CarloRicciardi;NAMES和MPNMT小组的MauroTortello和FabrizioPirri)与耶路撒冷希伯来大学合作的结果，IdoCooperstein和ShlomoMagdassi的研究。

不同的纳米器件(膜、悬臂、桥)是通过在新的液体组合物上进行双光子聚合获得的，然后通过热处理去除有机成分，留下具有高刚度和低内部耗散的陶瓷结构。如此获得的样品然后通过激光多普勒振动测量法表征。

“我们制造和表征的NEMS，”StefanoStassi解释说，“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，因此也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。”

“制造性能与硅器件相似的复杂和微型设备的能力，”ShlomoMagdassi说，“通过快速简单的3D打印工艺，为增材制造和快速制造领域带来了新的视野。”

标签：