MEMS lustai – nematomo fronto kariai

Ne vienas jūsų tikriausiai nustebs sužinojęs, kad sunku rasti kompiuterį, mobilųjį telefoną, automobilį be „STMicroelectronics“ pagamintų lustų. Šio penkto pagal dydį elektronikos pramonės giganto gaminių yra beveik visur. ST lustus užsisako „Nokia“, „Nortell Networks“, „Western Digital“, „Maxtor“, HP, „Siemens“, „Pioneer“, „Samsung“, „Bosch“. Šį sąrašą būtų galima tęsti.

Šie mažyčiai judesio davikliai pakeis mums įprastus įrenginius

„Samsung“ surengtos kelionės į „WCG 2006“ žaidynes metu pasinaudojome puikia proga apsilankyti šio Europos elektronikos giganto gamykloje Briancos regione. ST – dviejų Europos kompanijų, savo veiklą pradėjusių nuo gynybinių ir televizijos sistemų komponentų gamybos, sąjunga. Anot „STMicroelectronics Italy“ padalinio prezidento Aldo Romano, kompanija visada sutelkia dėmesį į rinkai aktualiausius gaminius. Devintojo dešimtmečio viduryje tai buvo asmeniniai kompiuteriai, apie 1994 metus – ryšių įranga, o nuo 2002 metų „STMicroelectronics“ stengiasi pateikti gaminius, atitinkančius elektronikos gaminių konvergencijos poreikius. Tiesa, daugiau nei trečdalį visų ST užsakymų (38 proc.) vis dar pateikia telekomunikacijų bendrovės.

Viena naujovių, vis dažniau diegiamų į universalios paskirties mobiliuosius įrenginius, yra mikroelektromechaninės sistemos (MEMS – Micro-Electro-Mechanical Systems). MEMS lustai – klasikinių silicio elektroninių lustų ir mikroskopinių mechaninių įrenginių, pagamintų iš to paties silicio, junginys. Nors silicis yra trapus, tačiau mikroskopinei įrangai jo tvirtumo pakanka. Be to, vien iš silicio pagaminti lustai yra kur kas patikimesni ir gerokai pigesni nei kiti mikromechaniniai įrenginiai.

MEMS gali atlikti įvairias funkcijas, tačiau bene labiausiai paplitę įvairūs judesio davikliai, MEMS taip pat rengiami fotoaparatuose, naujos kartos žaidimų pulteliuose, automobiliuose, ryšių ir navigacijos įrangoje, kompiuterių technikoje.

Naujasis „Nintendo Wii“, valdomas dviem rankomis, turėtų tapti pirmuoju naujos kartos žaidimų kompiuterių pavyzdžiu. Į judesius reaguojantys pulteliai gali tiksliau perteikti virtualų pasaulį ir leisti patirti kur kas stipresnių pojūčių. Mažyčiai judesio davikliai gali padaryti perversmą ne tik pramogų pramonės srityje. Kaip pelė ir grafinė sąsaja pakeitė asmeninius kompiuterius, taip judesio davikliai turėtų pakeisti mobiliuosius įrenginius.

Dviejų centų dydžio įtaisas jaučia padėtį erdvėje ir judėjimo kryptį

Įdomu Šiuolaikiniams lustams gaminti nepakanka vien idealiai švaraus oro, kurio kubiniame metre gali būti ne daugiau nei 10 ir ne didesnių nei 0,1 mikrometro skersmens kietųjų dalelių. Visa gamykla, kurioje dirba pusantro tūkstančio žmonių, stovi ant „amortizatorių“, neleidžiančių pastatui svyruoti daugiau nei 3,2 mikrometro per sekundę. Tokios sąlygos yra būtinos fotografuojant bei ryškinant 60 nm ir mažesnių detalių schemas. Pabandykite ką nors nufotografuoti drebančiomis rankomis...

Pirmiausia jie gali pakeisti mobiliųjų įrenginių vartotojo sąsają. Dėl mažų matmenų jiems sunku pritaikyti kompiuteriams įprastą vartotojo sąsają, dažnai šiems įrenginiams valdyti tiesiog trūksta lengvai pasiekiamų mygtukų arba juos nepatogu spaudyti. Dalį šių funkcijų galima atlikti tiesiog tinkamai pajudinus telefoną. Tokių telefonų pavyzdžiai – „Samsung S310“ ir B570.

Šiuo pulteliu lenktyninis motociklas valdomas ne maigant mygtukus, o tiesiog pasukant ir palenkiant pultelį

Galimybė fiksuoti judesį leidžia sukurti naujos kartos navigacijos sistemas. Patobulinus vadinamuosius žingsniamačius (pedometer), jie galės ne tik suskaičiuoti jūsų žingsnius ir išeikvotą kalorijų skaičių, bet ir užfiksuoti judėjimo kryptį. Telefone įrengus patobulintą žingsniamatį ir GPS imtuvą, bus galima orientuotis ir be ryšio su palydovu. Aparatas galės nustatyti buvimo vietą pagal paskutinį priimtą signalą iš palydovo. Kadangi žingsniamatis eikvoja mažiau energijos, jį galima naudoti kaip pagrindinę navigacijos priemonę, tik kartkartėmis patikslinant vietą GPS imtuvu. Šios navigacijos sistemos suteikia galimybę mobiliojo ryšio operatoriams pasiūlyti naujų paslaugų: abonento vietos nustatymo, netoli vartotojo esančių lankytinų vietų nurodymo ir nuo vartotojo buvimo vietos priklausančių reklamų pateikimo.

Tiesa, visiškai tikėtina, kad jūs jau naudojatės MEMS lustais. Vaizdo kamerų ir fotoaparatų vaizdo stabilizavimo sistemos bei nešiojamųjų kompiuterių diskinių kaupiklių apsauga nuo smūgių vis dažniau kuriamos MEMS lustų pagrindu.

Silicio lustai po truputį keičia senas pjezoelektrines sistemas, kurios yra daug didesnės ir naudoja daugiau elektros energijos. O kur dar įvairūs judesio davikliai automobilių oro pagalvėms, diržų patempimo ir kitoms sistemoms valdyti...