النظم الكهروميكانيكية الميكروية MICRO-ELECTROMECHANICAL SYSTEMS (MEMS)

ما هي النظم الكهروميكانيكية الميكروية؟

عبارة عن آلات مُصغّرة تتألف من أجزاء ميكانيكية وعناصر إلكترونية تعمل معاً لأداء وظائف مختلفة. تتراوح أبعاد النظم الكهروميكانيكية الميكروية من عدة ملليمترات إلى أقل من ميكرو متر واحد؛ أي أصغر بعدة مرات من سماكة الشعرة عند البشر. ويختلف تعقيدها باختلاف المهمة المصممة من أجلها فبعضها يكون بسيط جداً ولا يحتوي على أجزاء متحركة، فيما يكون البعض الآخر بالغ التعقيد ومؤلف من عدة أجزاء متحركة يتم التحكم بها بواسطة عناصر إلكترونية متكاملة.

يُستخدم اسم النظم الكهروميكانيكية الميكروية أو اختصاراً ميمز (MEMS) في الولايات المتحدة الأميركية. ويختلف هذا الاسم من مكان إلى آخر حول العالم؛ حيث تُعرف في اليابان باسم الآلات الميكروية (Micro Machines)، وفي أوروبا باسم تكنولوجيا النظم الميكروية (Microsystems Technology). ويعود أصل فكرتها إلى ثمانينيات القرن الماضي، إلا أن تقنيات تصميمها وتصنيعها لم تتوفر حتى تسعينيات ذلك القرن. وتعتبر متحكمات الوسادات الهوائية في السيارات ورؤوس الطباعة التي تنفث الحبر أول أنواع تلك الأنظمة.

أين تُستخدم النظم الكهروميكانيكية الميكروية؟

يتفاعل المستخدمون مع النظم الكهروميكانيكية الميكروية بشكل يومي تقريباً. ومع تطور تقنيات التصنيع التي ستؤدي إلى ظهور وحدات ميمز أصغر حجماً وأقل استهلاكاً للطاقة وأقل تكلفةً للتصنيع، ستلعب هذه الأنظمة دوراً هاماً في شبكات إنترنت الأشياء والمنازل المؤتمتة الذكية. ومن الأمثلة على استخداماتها التجارية اليوم:

1. أنظمة التسخين والتبريد المقادة بأجهزة الاستشعار المُستخدمة في أنظمة إدارة الأبنية.
2. أنظمة الغبار الذكي التي تُستخدم لكشف التغيرات البيئية على المستوى الجزيئي في غرف التصنيع النظيفة في التقانة النانوية.
3. الفتحات الميكروية التي تتحكم بتدفق الحبر في طابعات نفث الحبر.
4. مقاييس التسارع والضغط أجهزة الجيروسكوب والميكروفونات صغيرة الحجم التي تستخدم في الهواتف الذكية.
5. أجهزة التبديل البصرية التي تسمح لإشارة بصرية واحدة بالتحكم بإشارات أخرى.