میکروماشین کیست؟ توضیح بده.
میکروماشین اجسام مکانیکی هستند که به روش کلی مانند مدارهای مجتمع ساخته می‌شوند. به‌طور کلی اندازه آنها بین ۱۰۰ نانومتر تا ۱۰۰ میکرومتر در نظر گرفته می‌شود، اگرچه این موضوع قابل بحث است. کاربردهای میکروماشین ها شامل شتاب‌سنجهایی است که تشخیص می‌دهند ماشین با جسمی برخورد کرده و کیسه هوا را فعال می‌کند. سیستم‌های پیچیده دنده و اهرم یکی دیگر از کاربردها است.ساخت.ساخت این دستگاه‌ها معمولاً با دو تکنیک ریزماشین کاری سطحی و میکروماشین کاری فله ای (ریزماشین‌کاری حجمی) انجام می‌شود. برای انجام ریزماشین کاری فله، ناحیه مورد نیاز به بور با شدت دوپ شده و سیلیکون ناخواسته در اچ‌های سیلیکونی مایع حک می‌شود. این روش اچ استاپ نامیده می‌شود؛ زیرا دوپینگ بور یک لایه/الگوی غیرقابل شناسایی تولید می‌کند.مبدل‌ها.اکثر ریزماشین‌ها به عنوان مبدل عمل می‌کنند. به عبارت دیگر، آنها یا حسگر هستند یا محرک.حسگرها اطلاعات محیط را به سیگنال‌های الکتریکی قابل تفسیر تبدیل می‌کنند. یک نمونه از سنسورهای میکروماشین، حسگر شیمیایی تشدید کننده است. یک جسم مکانیکی کم میرا شده در یک فرکانس بسیار بیشتر از هر فرکانس دیگری ارتعاش می‌کند و این فرکانس را فرکانس تشدید آن می‌نامند. یک حسگر شیمیایی با یک پلیمر خاص پوشانده شده‌است که مولکول‌های خاصی مانند مولکول‌های موجود در سیاه زخم را جذب می‌کند و وقتی آن مولکول‌ها به حسگر متصل می‌شوند، جرم آن افزایش می‌یابد. جرم افزایش یافته فرکانس رزونانس جسم مکانیکی را تغییر می‌دهد که با مدار تشخیص داده می‌شود.عملگرها سیگنال‌های الکتریکی و انرژی را به نوعی به حرکت تبدیل می‌کنند. سه نوع متداول محرک عبارتند از الکترواستاتیک، حرارتی، و مغناطیسی. محرک‌های الکترواستاتیک از نیروی انرژی الکترواستاتیک برای حرکت اجسام استفاده می‌کنند. به دو عنصر مکانیکی که یکی ثابت (استاتور) و دیگری متحرک (روتور) است دو ولتاژ متفاوت اعمال می‌شود. که این دو ولتاژ میدان الکتریکی ایجاد می‌کنند. میدان با نیروی بازگرداننده روی روتور (معمولاً نیروی فنری که در اثر خم شدن یا کشش روتور ایجاد می‌شود) برای حرکت روتور رقابت می‌کند. هرچه میدان الکتریکی بیشتر باشد، روتور دورتر حرکت می‌کند. محرک‌های حرارتی از نیروی انبساط حرارتی برای حرکت دادن اجسام استفاده می‌کنند. هنگامی که یک ماده گرم می‌شود، بسته به خواص مواد، مقداری منبسط می‌شود. دو جسم را می‌توان طوری به هم متصل کرد که یک جسم بیشتر از دیگری گرم شود و بیشتر منبسط شود و این عدم تعادل باعث ایجاد حرکت می‌شود. جهت حرکت به ارتباط بین اجسام بستگی دارد. این در یک "هیتیواتور (گرم کن) " دیده می‌شود که یک پرتو U شکل با یک بازوی پهن و یک بازوی باریک است. هنگامی که جریانی از جسم عبور می‌کند، گرما ایجاد می‌شود. بازوی باریک بیشتر از بازوی پهن گرم می‌شود زیرا چگالی جریان یکسانی دارند. از آنجایی که دو بازو در بالا به هم متصل هستند، بازوی گرم کشنده در جهت بازوی سرد فشار می‌آورد. محرک‌های مغناطیسی از لایه‌های مغناطیسی ساخته شده برای ایجاد نیرو استفاده می‌کردند.پیشرفت.در طول سالیان دراز کوچک کردن وسایل به منظور قابلیت انتقال بهتر پیشرفت های زیادی کرده است. در موارد زیر مقدمه ای راجع به چگونگی پیشرفت علم الکترونیک و میکروالکترونیک وهمچنین روند پیشرفت میکرو ماشین‌ها در دهه اخیر داده شده است.ضرورت و اهمیت ایجاد.مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی بزرگی با موضوعاتی میان رشته ای در دانشگاه های معتبر دنیا تشکیل شده اند، که در ترکیب علمی و اجرایی آنها، می توان حضور متخصصان برجسته حوزه های مختلف علم و فناوری را مشاهده کرد. در ایران نیز فناوری میکروماشین و یا همان سیستم های میکرو الکترومکانیک و سیستم های نانو الکترومکانیک به عنوان یکی از حوزه های اولویت دار دربین پژوهشگران شناخته شده است. و تقریبا تمامی دانشگاه های ایران به این حوزه وارد شده اند. بطوریکه می توان به تعداد کثیری پایان نامه های کارشناسی ارشد و دکتری و همچنین صدها مقاله در زمینه مذکور اشاره کرد از طرف دیگر و در حال حاضر سیستم های میکرو و نانو الکترومکانیک بطور اعم در صنایعی چون مخابرات ، صنعت خودروسازی ، پزشکی و بیوتکنولوژی ، سیستم های دفاعی ، دارویی ، و ... دارای کاربردهای متنوع هستند. بالاخص می توان به مواردی نظیر سر سوزن های استفاده شده در حافظه های کامپیوتری ، اسپری جوهر در پرینتر های جوهر افشان ، سنسورهای فشار خون ، و ... اشاره نمود. با توجه به قابلیت های ذکر شده در حوزه های پژوهشی و صنعتی می توان گفت که رشته های دانشگاهی میان رشته ای مانند سیستم های میکرو و نانو الکترومکانیک ، قابلیت پرورش سرمایه منابع انسانی کشورها را در مفیدترین مسیرها دارند و اگر به این مهم توجه شود که منابع انسانی هر کشوری، ذاتاً ارزشمندترین سرمایه مادی و معنوی آن کشور هستند، باید به صراحت بیان کرد که یکی از راهبردی ترین اقدامات توانمندساز ملی، همانا تشکیل و راه اندازی رشته های نوین دانشگاهی با ویژگی بین رشته ای خواهد بود.