納米機械學ppt課件-展示頁
2025-05-13 12:00本頁面
【正文】 者號航天飛機失事就是由于小小的失誤造成的 ， 而這些失誤事實上是難以避免的 。 ? 該結論的基本出發(fā)點是：盡管就單個小單元來說其功能無法與大系統(tǒng)相比 ， 但可通過簡單單元之間的分散協(xié)調(diào)作業(yè) ， 完成大系統(tǒng)難以實現(xiàn)或不能實現(xiàn)的目的 ， 并具有極高的可靠性 ， 因為數(shù)量眾多的智能單元在執(zhí)行某一項任務的過程中 ， 可能有一小部分單元失效 ， 但由于同功能的單元的數(shù)量眾多 ， 所以個別單元的失效并不影響目標的最終實現(xiàn) 。 ? 人類進入 20世紀 ， 空間技術 、 生物工程 、 信息科學 、 臨床醫(yī)學都得到了巨大的發(fā)展 ， 上述高技術在 21世紀能否保持目前的發(fā)展速度 ， 在某種程度上取決于微機械的進步 。 它雖問世不久 ， 但現(xiàn)已在工業(yè) 、 醫(yī)療等方面獲得了很多應用 。 ? 納米機械技術主要研究微型機械 、 納米加工 、 超精度測量和材料處理學等技術應用 。第六講 納米機械技術 1. 引言 2. 微型機械 3. 納米機械加工方法 4. 微型機器人及應用 1 引言 ? 納米科技的最終目的是以原子 、 分子為起點 ， 去制造具有特殊功能的產(chǎn)品 。 因此 ， 納米器件的研制和應用水平是進入納米時代的重要標志 。 ? 微型機械是 80年代末出現(xiàn)的一項新技術 。 微機械作為現(xiàn)代高技術發(fā)展的綜合產(chǎn)物和必然結果 ， 必將對固有產(chǎn)業(yè)和技術產(chǎn)生深遠影響 ， 但是 ，由于微機械是才有二十幾年歷史的邊緣學科 ， 在目前還有著諸多的科學難題有待于解決 。 ? 就空間技術而言 ， 科學家們經(jīng)過多年的實踐 、 分析 、 論證后 ， 得出一個出人意料的結論：與其花數(shù)億美元構造一個龐大而又復雜的智能系統(tǒng) ， 不如把整個系統(tǒng)化整為零 ， 以一群可大量生產(chǎn)的 、廉價的 、 簡單的 、 低智能的小單元來取而代之 。 大系統(tǒng)的情況則不然 ， 任何設計和制作過程的失誤 ， 都可能導致整個計劃的失敗 。 無數(shù)歷史的失敗與教訓已迫使設計師們不得不重新考慮他們的總體設計 ， 并從根本上認識到科學發(fā)展的不平衡性 。 21世紀 ，心腦血管疾病和癌癥將成為威脅人類健康的主要疾病 ， 而最終戰(zhàn)勝這些疾病將有賴于微機械技術在精密的定量 、 定點診治技術中的發(fā)展和應用 。 所有這一切都為微機械的產(chǎn)生和發(fā)展提供了機會 。 一個約定俗成的概念是微小電氣機械系統(tǒng) （ Micro Electron Mechanical systems， 縮寫MEMS） 。上世紀崛起的集成電路技術 ， 使電子產(chǎn)品的集成度大大提高 ， 現(xiàn)在工程師又探索用這一技術使機械結構盡量小 ， 以便它們能與微電子器件匹配 。 MEMS技術 ? 從廣義上講 ， MEMS是指集微型傳感器 、 微型執(zhí)行器 、 信號處理和控制電路 、 接口電路 、 通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機電系統(tǒng) ? MEMS技術是一種多學科交叉的前沿性領域 ， 它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域 ， 如電子 、 機械 、 光學 、物理學 、 化學 、 生物醫(yī)學 、 材料科學 、 能源科學等 MEMS — 微小型、智能、集成、高可靠 ?MEMS是人類科技發(fā)展過程一次重大的技術整合 ?微電子技術、精密加工技術、傳感器技術、執(zhí)行器技術 ?微小型化、智能化、集成化、高可靠性 ?MEMS能夠完成真正意義上的微小型系統(tǒng)集成 ?在芯片上實現(xiàn)了力、熱、磁、化學到電的轉(zhuǎn)變 ?MEMS極大地改善了人類生活的質(zhì)量 ?大批量、低成本的傳感器生產(chǎn)方式給人們更多的保護 ?MEMS將會帶動一個充滿活力的產(chǎn)業(yè)迅速成長 ?不是鋼鐵、汽車、微電子，而是微系統(tǒng) ? 總的來說微機械應是一個獨立的智能系統(tǒng) ， 它由傳感器 、 致動器 （ 也稱執(zhí)行器 ） 和微能源三大要素技術組成 。 從這種意義上說 ， 微機械是一個多學科 、 高技術的邊緣學科 。 ? 微機械技術具有許多優(yōu)點： ? 體積小 ， 但功能強 。 ? 制造成本低 。 ? MEMS在航空 、 航天 、 汽車 、 生物醫(yī)學 、 環(huán)境監(jiān)控 、 軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景 ? 微慣性傳感器及微型慣性測量組合能應用于制導 、衛(wèi)星控制 、 汽車自動駕駛 、 汽車防撞氣囊 、 汽車防抱死系統(tǒng) (ABS)、 穩(wěn)定控制和玩具 ? 微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進 、 傷員救護 ? MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療 、 高密度存儲和顯示 、光譜分析 、 信息采集等等 ? 已經(jīng)制造出尖端直徑為 5?m的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子 ， 可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等 MEMS技術的應用 MEMS技術的
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1