دورات هندسية

 

 

الانظمة الكهروميكانيكية الميكروية Mems

النتائج 1 إلى 3 من 3
  1. [1]
    الصورة الرمزية إلى فلسطين
    إلى فلسطين
    إلى فلسطين غير متواجد حالياً

    عضو فعال

    تاريخ التسجيل: Jan 2008
    المشاركات: 142
    Thumbs Up
    Received: 3
    Given: 0

    الانظمة الكهروميكانيكية الميكروية Mems

    الأنظمة الكهروميكانيكية الميكروية MEMS
    مقدمة:
    هل بالإمكان تصنيع آلات بأبعاد شعر الانسان ؟
    إن قطر شعر الإ نسان يتراوح بين 50 إلى 200 ميكرون (مليون جزء من المتر). فهل فكرت بكيفية إنتاج قطع أو آلات بهذه الأبعاد ؟ بالإجابة على هذا السؤال نجيب على الكثير من الإستفسارات حول كيفية صناعة الأجهزة المحمولة Portable Devices خصوصا الأجهزة الطبية و الحساسات وأجهزة والهاتف النقال وغيرها....
    مع تطور وتيرة الحياة اليومية أصبح الانسان يعيش عصر السرعة عصر الكومبيوتر و الحركة و من هنا اقتدت الحاجة للتفكير بإنتاج الكومبيوتر المحمولLaptop والهاتف النقال Mobile و الأجهزة الطبيةالمحمولة كأجهزة قياس ضغط الدم والسكروغيرها.
    إذا لم تعد الصناعة حاليا تقتصر على تصنيع القطع الآلات الضخمة ذات الأبعاد الكبيرة Macro scaleو إنما تعدت ذلك لتشملالقطع و الآلات ذات الأبعاد الصغيرة Micro scale حيث أخذ المصممون والمهندسون بالتوجه نحو تصنيع قطع و آلات بأبعاد صغيرة لما لذلك من دور في تخفيض استهلاك بالطاقة و زيادة في أداء و حسا سية هذه الأجهزة بالإضافة إلى ما لذلك من دور في تخفيض تكاليف الإنتاج و ما ذكر سابقا من إمكانية تحويل الأجهزة لأجهزة محمولة.
    إن طرق التصنيع التقليدية (كالخراطة و التسوية و التشكيل و..) المعروفة من قبل مهندسي الإنتاج و التصنيع هي غير قادرة على أن تفي بالغرض أو أداء هذه المهمة لذا كان لابد للعلماء و المهندسين من البحث عن طرق تصنيع جديدة بديلة تمكنهم من تصنيع قطع و تركيبات و حتى آلات بأبعاد صغيرة لا تتجاوز أبعاد شعرالإنسان. نظرا لذلك ظهرت ما تدعى بالأنظمة الكهروميكانيكية الميكروية MEMS أو Micro-Electro-Mechanical System.
    الأنظمة الكهروميكانيكية الميكروية MEMS
    إن MEMS هومصطلح يستخدم في أمريكا يعني الأنظمة الكهروميكانيكية الميكروية و هو يطلق على الآلات التي تحتوي على أجزا ء متحركة بأبعاد الميكرونات كما تحتوي على أجزاء كهربائية , ميكانيكية و قد تكون بصرية مصنوعة من مادة السلكونSi أو غيرها من المواد. كما و يطلق على هذه الآلات اسم تقنية الأنظمة الميكروية Micro System Technology . تبين الصورة في الشكل (1) مقارنة بين أبعاد محرك كهروميكانيكي ميكروي و شعرة نظامية للإنسان.

    الشكل (1) مقارنة بين أبعاد محرك كهروميكانيكي ميكروي و شعرة نظامية للإنسان
    إن أبعاد هذه الأنظمة MEMS تتراوح من عدة ميكرونات و حتى عدة ميليميترات. يمكن لهذه الأنظمة أن تـستشعر , تتحكم و تتحرك ضمن نطاق الميكرونات و أن تؤثر على شكل تغيرات ضمن النطاق المدرك بالعين المجردة.
    الشكل (2) يوضح المكونات التي تتألف منها أنظمة MEMS. هذه المكونات هي الحساس الميكروي ، المحرك الميكروي ، الأجزاء الميكروية بالإضافة إلى الدارات الإلكترونية الميكروية.
    microactuator


    microsensor


    microelectronic


    microstructure



    MEMS

    الشكل (2) مخطط يمثل مكونات منها أنظمة MEMS
    مبادئ و تطبيقات الأنظمة الكهروميكانيكية الميكروية MEMS
    يوجد الكثير من التطبيقات لأنظمة MEMS. تعتمد هذه التطبيقات و الأدوات على تأثيرات و مبادئ مختلفة. هذه التأ ثيرات هي إما ميكانيكية ، حرارية ، بصرية ، تذبذبية ، مغناطيسية ، كهربائية أو كيميائية. والمبدأ المستخدم في هذه الأجهزة هو تحويل الطاقة من شكل لآخر كما هو هوضح في المخطط التالي.


    Magnetic

    Optical

    Chemical

    Electrical

    Mechanical

    Thermal


    الشكل (3) أنظمة ال MEMS كما لو أنها محولات طاقة
    هنالك العديد من التطبيقات المستخدمة تجاريا لتقنية الأنظمة الميكروية MST. هذه التطبيقات تتضمن حساسات (أجهزة استشعار) ، منظمات و متحكمات بالسوائل ، موصلات و قواطع ضوئية ،مخزنات معطيات بكميات كبيرة ، مقاييس التسارع و الاتجاه ، حساسات كيميائية و حيوية. إن عدد التطبيقات المبنية على تقنية الأنظمة الميكروية MST يزداد بخطوات متسارعة خصوصا في مجال الحساسات الميكروية التي تستخدم حساس (مسبار) مدمج مع دارات الكترونية لمعالجة الإشارة ضمن نفس الشريحة لإنتاج ما يسمى بالحساسات الذكية. الصور المبينة في الشكل (4) تظهربعض التطبيقات المصنعة باستخدام تقنية الأنظمة الميكروية MST حيث: 1)- حساس ضغط 2)- مرأة رقمية لجهاز عرض بصري 3)- ميكانيزمات بأبعاد ميكروية 4)- جهاز مزج و معالجة الأدوية ميكروي 5)- ملقط ميكروي لحمل قطع ميكروية.



    2

    1

    5

    4

    3

    4


    5

    الشكل (4) تظهر حساس ضغط مصنع باستخدام تقنية الأنظمة الميكروية MST

    أهمية الأنظمة الكهروميكانيكية الميكروية MEMS
    تقدم تقنية تقنية الأنظمة الميكروية MST الفرصة لإنتاج إما تجهيزات ميكانيكية ، كهروميكانيكية أوكهروكيميائية بحجم أصغرو بنفس الوظيفة المنجزة من قبل الأجهزة الضخمة و الحديثة.
    إن الاهتمام بالأنظمة الميكروية MST ينتج عن مجموعة من العوامل تصنف ضمن عوامل مرتبطة بالفرصة التي تقدمها هذه التقنية لشركات الMEMS من منظور الأعمال و الصنف الثاني مرتبط بالعوامل الفنية.
    العوامل المرتبطة التي تقدمها هذه التقنية لشركات الMEMS من منظور الأعمال فهي:
    _ إن MEMS هي واحدة من التقنيات التي من المتوقع بأن ترفد النمو الاقتصادي في القرن الواحد والعشرين لما تقدمه من فرص و إمكانيات لخلق أسواق تسويق جديدة و متعددة واعدة بأرباح كبيرة. و بحكم كون MST تقنية نشأت وليدة عن تقنية صناعة الدارات المطبوعة فإن لها بنى تحتية تقنية صلبة وجاهزة يمكن الاعتماد عليها.
    أما من الجانب الفني فهنالك مجموعة من العوامل تجعل من MEMS واحدة من أكثر الاختصاصات شعبية و شهرة مما جعلها تستقطب اهتمام الكثير من العلماء و الباحثين حيث يمكننا باستخدام هذه التقنية أن نصنع أجهزة مدمجة مبنية على شريحة واحدة. كما أن امتلاك هذه الأنظمة لخواص ميكانيكية ممتازة جعلها الخيار الأمثل لتصنيع أجهزة التحسس. بالإضافة لذلك فإن توارث هذه التقنية لجميع التقنيات المستخدمة في الدارات المطبوعة ( لأنها وليدة عنها) أتاح الفرصة للتحول للإنتاج الكمي ذي اللفة الخفضة. وأخيرا فإن MEMS لها النصيب الأكبرمن الإعتمادات المالية المقدمة من قبل الحكومات عالميا.
    إن المخطط التمثيلي المبين في الشكل (5) يظهر حصة إيرادات MEMS للعام 2002 والحصة المتوقعة للعام 2007.

    الشكل (5) حصة إيرادات MEMS للعام 2002 والحصة المتوقعة للعام 2007

  2. [2]
    شكرى محمد نورى
    شكرى محمد نورى غير متواجد حالياً
    مشرف


    تاريخ التسجيل: Mar 2006
    المشاركات: 4,552

    وسام الاشراف

    Thumbs Up
    Received: 62
    Given: 0
    شكرا جزيلا اخي الفاضل .

    الموضوع مميز ورائع تسلم لنا .

    ننتظر المزيد والجديد .

    الاشكال لم تظهر في الموضوع .

    ومن الله التوفيق.

    البغدادي

    0 Not allowed!



  3. [3]
    virtualknight
    virtualknight غير متواجد حالياً
    عضو متميز


    تاريخ التسجيل: Sep 2006
    المشاركات: 857
    Thumbs Up
    Received: 3
    Given: 0
    موضوع شيق وله مجال مزدهر مستقبلا.

    0 Not allowed!



  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML