【正文】 像鳥兒一樣飛翔，用活動機翼調(diào)節(jié)空氣阻力，達到節(jié)省燃油、提高性能的目的。 例如．若將能測量和控制氣動渦流和擾動氣流的 MEMS單元分布嵌入飛機襟翼表面，使其成為主動柔性表面，便可對氣流擾動或渦流形成主動抑制，就能明顯地降低氣動阻力。 分布式大氣數(shù)據(jù)計算機 由微機電功能單元構(gòu)造的機敏材料與結(jié)構(gòu) ? 現(xiàn)代飛機和飛行器的結(jié)構(gòu)更多地采用復合材料，已成為發(fā)展趨勢。 如圖所示為機載分布式大氣數(shù)據(jù)計算機，由多功能微型大氣數(shù)據(jù)探頭、微型壓力傳感器以及信號處理單元直接組成，并封裝在殼體內(nèi)，形成一個微機電系統(tǒng)。如原子力顯微鏡 AFM，就是利用探針和被測表面之間微弱力的相互作用這一物理現(xiàn)象，對被測樣件表面進行掃描測量，得知納米形貌。當空隙增大時，電流以指數(shù)形式衰減，若空隙增大 ，電流減小 1個數(shù)量級，靈敏度極高。將它們變換成可供接收和處理的電信息時，相應的電壓量小到微伏、亞微伏乃至 nV，電流量小到 nA，電容量小到 (～ .001)pF。 微機電系統(tǒng)的制造技術 ? 微機電系統(tǒng)制造的特點 由于微機電系統(tǒng)及器件多種多樣，不僅和微電子之間有交聯(lián)，還和外界其它物理量相互作用，并且為體型結(jié)構(gòu)。 微機電系統(tǒng)的材料 ? 微機電系統(tǒng)常用材料 傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)，用得最多的是金屬材料，采用傳統(tǒng)的機械制造工藝制作而成；而微機電系統(tǒng)最常用的則是硅及其化合物材料。顯然，傳統(tǒng)的設計方法 (基本上為試湊法 )巳難以滿足上述新要求，必須尋求新的設計途徑。所以微型元器件的彈性模量、抗拉強度、疲勞強度及殘余應力均與大零件有所不同。 在微機械設計中，多利用靜電力驅(qū)動。 微機電系統(tǒng)的特征 ? 尺寸微小是微機電系統(tǒng)的基本特征 當尺寸小到微米或亞微米量級時，會產(chǎn)生微尺寸效應。 中國科學院合肥智能機械研究所 ? 中國科學院合肥智能機械研究所 從 1989年起就開始進行微機械加工技術研究，以MEMS技術為主要實現(xiàn)手段，以研制生物醫(yī)學、航天等領域的微型傳感器與微型機器人系統(tǒng)為目標，研究微傳感器、微執(zhí)行器與微系統(tǒng)。他們還研制了硅微加速度計、微陀螺、微真空計、微高度計等。 東南大學還研制了硅微加速度計和陀螺等。 東南大學 ? 東南大學 東南大學和國際風險投資資金合作成立有Elife公司，主要開發(fā)生產(chǎn)有自主知識產(chǎn)權(quán)的 DNA分析芯片及其相配套的平臺。 信息產(chǎn)業(yè)部 13所 ? 信息產(chǎn)業(yè)部 13所 已經(jīng)建成體硅加工的小批量制造基地，研制了微加速度計、微陀螺、紅外隧穿傳感器、微光器件等， “ 十五計劃 ” 期間，他們將發(fā)展重點放在航空航天和信息技術領域，準備開發(fā)微小衛(wèi)星、慣性組件、 RF—MEMS器件和光交換設備等。其中，微加速度計和微泵正在準備生產(chǎn)；微毛細管電泳儀已經(jīng)制成樣機，可以用于藥物分析和環(huán)境監(jiān)測，具有廣闊的市場前景，正在向市場化推進。 東北地區(qū)： 信息產(chǎn)業(yè)部 49所、哈爾濱工業(yè)大學、中科院長春光機所、大連理工大學、沈陽儀器儀表工藝研究所等。 ? 主要實用性成果 利用電火花加工技術、 IC技術和光成型技術加工出各種傳感器和執(zhí)行器，研制成功主要用于生物和醫(yī)療的微型機器人。 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 （ 3） ? 日本 制定了納米制造計劃（ 1985～ 1990年）、埃技術計劃（ 1992～ 2022年計劃投資 ）、微機器人計劃。 ? 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 （ 2） ? 歐共體 成立了 NEXUS（多功能微系統(tǒng)研究合作機構(gòu)）組織；德國制定了微機械系統(tǒng)技術計劃（ 1990～ 1995投資共 40億馬克）， 20世紀 80年代中期發(fā)展了一種 LIGA（深度同步輻射 X射線光刻、電鍍和模鑄）工藝，深化了平面加工技術，實現(xiàn)了高寬比大于 200的三維立體結(jié)構(gòu)的加工制造，被加工材料也擴展為金屬、塑料和陶瓷。 集成電路技術的發(fā)展 半導體晶體管計算機 上世紀末的微型計算機芯片 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 （ 1） ? 美國 國家科學基金、先進研究計劃、國防部等投資 元進行微機電系統(tǒng)技術研究。它以集成電路技術、表面加工技術和納米精加工技術為基礎，具有極大的學科交叉性，微機電系統(tǒng)的設計與制造涉及到設計、材料、制造、測試、控制、能源以及連接等相關技術。它是以微傳感器、微執(zhí)行器以及驅(qū)動和控制電路為基本元器件組成的、自動化性能高的、可以活動和控制的、機電合一的微機械裝置。微機電系統(tǒng) 閃明才 主要內(nèi)容 微機電系統(tǒng)概論 微機電系統(tǒng)功能材料 微機械加工制造技術 微機械執(zhí)行器 微機械傳感器 微機械弱信號檢測與處理 微機電系統(tǒng)設計技術 微封裝、微構(gòu)件及微尺寸效應 參考書 ? 莫錦秋 梁慶華等， 《 微機電系統(tǒng)設計與制造 》 ，化學工業(yè)出版社， ? 劉廣玉 樊尚春等， 《 微機械電子系統(tǒng)及其應用 》 ，北京航空航天大學出版社， ? （美）徐泰然著，王曉浩等譯 《 MEMS和微系統(tǒng) —設計與制造 》 ，機械工業(yè)出版社， ? 梅濤 伍小平主編， 《 微機電系統(tǒng) 》 ，化學工業(yè)出版社， ? [德 ] ，王春海 于杰等譯《 微系統(tǒng)技術 》 ，化學工業(yè)出版社， 第一部分 微機電系統(tǒng)概論 （微機電系統(tǒng)的起源、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及應用） 簡 介 ? 機械與機電系統(tǒng)；宏觀機電系統(tǒng)與微機電系統(tǒng) ? 微機電系統(tǒng)： 它是以微傳感器、微執(zhí)行器以及驅(qū)動和控制電路為基本元器件組成的、可以活動和控制的、機電合一的微機械裝置。目前，人們泛稱其為 MEMS。 微機電系統(tǒng)的發(fā)展狀況 ? 微機械電子系統(tǒng)，即微機械技術，是 20世紀 80年代后期國際上興起的一項高技術。 微機械技術將是一項新興的產(chǎn)業(yè)，會優(yōu)先在生物、醫(yī)療、航空、航天、電子產(chǎn)品、過程控制及測試技術等領域獲得廣泛的應用。 ? 主要實用化成果： Park公司開發(fā)研制出用于掃描隧道顯微鏡（ STM）和原子力顯微鏡（ AFM）的微型傳感器； Texas公司開發(fā)出用于彩色圖像投影顯示的數(shù)字鏡面器件（ DMD）； AD公司開發(fā)研制的加速度計，管芯尺寸為 *，量程達 50g，靈敏度為 15mv/g等。已開發(fā)研制出微傳感器、微電機、微執(zhí)行器、集成光學和微光學元件、微型流量計以及直徑為數(shù)百微米的金屬雙聯(lián)齒輪等。每年舉辦一次 MEMS國際研討會。 華東地區(qū)： 中科院上海冶金所、上海交通大學、復旦大學、東南大學、浙江大學、上海大學、廈門大學等。 國內(nèi)的主要研究現(xiàn)狀及成果 ? 清華大學 廣泛開展了多種微型傳感器 (微加速度計、微陀螺、微磁場計、微壓力傳感器、微流量傳感器、微麥