Ịghọta Teknụzụ Ihe nkiri Dị Mkpa
Teknụzụ ihe nkiri dị nro na-agụnye ịtụba ihe dị n'ụdị akpụkpọ anụ (na-abụkarị site na nanometer ole na ole ruo obere micrometer ole na ole) n'ime mkpụrụ. Enwere ike iji ọla, semiconductor, insulators, ma ọ bụ ihe ndị ọzọ mee akwa akwa ndị a, a na-ejikwa ya mepụta ngwa eletrọnịkị na-arụ ọrụ. Nkà na ụzụ a dị mkpa karịsịa n'ichepụta ngwaọrụ eletrọnịkị ka ọ na-enyere aka nkenke na ịrụ ọrụ nke akụrụngwa. A na-emekarị ntinye ihe nkiri dị nro site na ntinye ego nke anụ ahụ (PVD) ma ọ bụ nsị vapor (CVD), na-ahụ na ịdịmma na arụmọrụ nke ngwaahịa ikpeazụ.
Mmepe nke teknụzụ dị mkpa ihe nkiri malitere na etiti narị afọ nke 20 mgbe enwere ọganihu dị ukwuu na sayensị ihe onwunwe na usoro ntinye oghere. Na mbụ, a na-etinye teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na ụlọ ọrụ semiconductor maka imepụta transistor na sekit jikọtara ọnụ. Ka teknụzụ na-aga n'ihu na ọchịchọ na-abawanye, ngwa ngwa nke teknụzụ ihe nkiri dị mkpa gbasaa ngwa ngwa. Taa, a na-ejikarị ya eme ihe n'ichepụta ihe mmetụta, mkpuchi anya, sel anyanwụ, draịva diski ike, na mkpuchi mgbochi corrosion, n'etiti ndị ọzọ. Dịka ọmụmaatụ, n'ichepụta ihe mmetụta, a na-eji teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na-emepụta ihe mmetụta nrụgide, ihe mmetụta gas, na ihe mmetụta okpomọkụ, bụ nke a na-eji nghọta dị elu na nkenke. Na mgbakwunye, itinye teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na sistemụ microelectromechanical (MEMS) na nanotechnology na-etokwa, na-enye nkwado dị mkpa maka imepụta ihe ọhụrụ na mmepe na mpaghara ndị a.
Akụkụ bụ isi nke teknụzụ ihe nkiri dị gịrịgịrị gụnyere ịdị elu ya nkenke, mgbanwe, yana ike njikọta ọtụtụ ọrụ. Izi oke dị elu na-enye teknụzụ ihe nkiri dị mkpa iji nweta nha ziri ezi n'ime obere nha nha, nke dị oke mkpa maka ngwaọrụ dị ka ihe mmetụta nrụgide chọrọ idowe nha nrụgide ziri ezi n'okpuru ọnọdụ gburugburu ebe dị iche iche. Mgbanwe nke ihe nkiri dị gịrịgịrị na-enye ha ohere ime mgbanwe maka ihe dị iche iche na mkpa ngwa, na-eme ka itinye ego na ihe dị iche iche dị ka silicon, iko, ọla, na plastik, si otú ahụ nweta ọtụtụ ọrụ. Ọzọkwa, teknụzụ ihe nkiri dị mkpa nwere ike ijikọ na teknụzụ na ihe ndị ọzọ iji mepụta ngwaọrụ ngwakọta nwere ọtụtụ ọrụ. Dịka ọmụmaatụ, ijikọ teknụzụ ihe nkiri dị gịrịgịrị na MEMS nwere ike iwepụta obere ihe mmetụta nrụgide na-abụghị naanị obere na ịdị arọ kamakwa nke nwere mmetụta siri ike na ntụkwasị obi.
Teknụzụ ihe nkiri dị nro nwekwara ike iwekota ọtụtụ ọrụ n'ime otu ngwaọrụ, nke pụtara na enwere ike nweta nghọta, nha na nhazi data n'otu oge n'ime ihe nkiri dị mkpa, na-eme ka nhazi na imepụta ngwaọrụ dị mfe. Ike ijikọ a abụghị naanị ịkwalite arụmọrụ ngwaọrụ yana ntụkwasị obi kamakwa ọ na-ebelata ọnụ ahịa nrụpụta na mgbagwoju anya. N'ime mmepe nke ihe mmetụta nrụgide, teknụzụ ihe nkiri dị mkpa nwere ike melite arụmọrụ sensọ, na-enye ha ohere ịrụ ọrụ nke ọma na gburugburu ebe dị mgbagwoju anya.
Njikọ nke Teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na ihe mmetụta nrụgide
Njikọ nke teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na ihe mmetụta nrụgide na-achọ ịkwalite arụmọrụ, belata nha, na ịbawanye nghọta. Site n'ịchịkwa kpọmkwem ihe onwunwe na ọkpụrụkpụ oyi akwa, nkà na ụzụ ihe nkiri dị mkpa na-eme ka ịmepụta ihe mmetụta dị elu dị elu. Ngwakọta a abụghị naanị na-eme ka arụmọrụ nke sensọ na-arụ ọrụ n'ozuzu ya ma na-ewetakwa uru dị ukwuu n'ọtụtụ akụkụ dị mkpa.
Nke mbụ, teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na-enyere mbelata ihe mmetụta sensọ. Ihe mmetụta nrụgide ọdịnala na-echekarị oke n'ogo na ịdị arọ, ebe teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na-enye ohere maka imepụta ihe mmetụta dị ntakịrị na nke dị mfe na-emebighị arụmọrụ. Nke a dị mkpa karịsịa maka ngwa nwere oke ohere ma ọ bụ chọrọ ngwọta dị fechaa, dị ka ngwaọrụ ahụike na MEMS.
Nke abuo, ihe mmetụta ihe nkiri dị mkpa na-eme ka uche dịkwuo elu. Teknụzụ ihe nkiri dị nro nwere ike ịchọpụta mgbanwe nrụgide nkeji na oke nkenke, na-eme ka sensọ ndị a baa uru na gburugburu ebe chọrọ nha ziri ezi. Dịka ọmụmaatụ, na akpaaka ụlọ ọrụ na nlekota gburugburu ebe obibi, ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa nwere ike ịnye data ziri ezi, si otú a na-emeziwanye arụmọrụ na ntụkwasị obi n'ozuzu ya.
Ọzọkwa, teknụzụ dị mkpa na-eme ka ntụkwasị obi na ịdịte aka nke ihe mmetụta nrụgide. Ịdị n'otu dị elu na nkwụsi ike nke ihe nkiri ihe nkiri dị mkpa na-eme ka arụmọrụ na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ ogologo oge. Tụnyere ihe mmetụta ọdịnala, ihe mmetụta ihe nkiri dị mkpa nwere ike ịnọgide na-arụ ọrụ nke ọma ọbụlagodi n'okpuru ọnọdụ gburugburu ebe obibi dị oke egwu, na-eme ka ha na-adaba n'ọtụtụ ebe na mpaghara dị ka ikuku ikuku na ụlọ ọrụ ụgbọ ala.
Tụnyere usoro ọdịnala, teknụzụ ihe nkiri dị mkpa na-enye ụzọ dị fechaa, kọmpat na nke nwere mmetụta dị ukwuu. Ihe mmetụta nrụgide ọdịnala na-echekarị ihe ịma aka n' nha, ịdị arọ, na nkenke, ebe teknụzụ ihe nkiri dị mkpa, yana njirimara ihe onwunwe ya na usoro nrụpụta ya, na-emeri njedebe ndị a. Ihe mmetụta ihe nkiri dị gịrịgịrị abụghị naanị nwere uru na nha na ịdị arọ kamakwa karịa nke ọma sensọ ọdịnala n'ihe gbasara izi ezi na nghọta. Uru ndị a na-eme ka teknụzụ ihe nkiri dị mkpa bụrụ akụkụ dị mkpa nke mmepe nke teknụzụ ihe mmetụta ọgbara ọhụrụ.
Ngwa maka ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa
Nhọrọ nke ihe maka ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa dị mkpa dịka ihe ndị a na-emetụta arụmọrụ na ntụkwasị obi nke sensọ.
Ngwa ndị nkịtị
Ihe ndị a na-ejikarị eme ihe na ihe mmetụta nrụgide dị mkpa na-agụnye ọla dị ka ọla edo, platinum, na aluminom, nke a ma ama maka ezigbo conductivity na nguzogide corrosion. A na-ejikarị ọla edo, dị ka ihe na-eduzi nke ọma na akụkụ electrode nke ihe mmetụta iji hụ na izi ezi na nkwụsi ike nke nnyefe mgbaàmà. Platinum, n'ihi nkwụsi ike ya dị mma na nkwụsi ike oxidation, na-ejikarị eme ihe na sensọ maka gburugburu okpomọkụ dị elu. Aluminom, ịdị arọ yana inwe ezigbo conductivity, na-ejikarị ngwa ihe mmetụta chọrọ njikwa ibu. Na mgbakwunye, a na-eji ihe semiconductor dị ka silicon na germanium eme ihe na ihe mmetụta mmetụta siri ike nke ihe nkiri n'ihi ezigbo akụrụngwa ha na ikike ha, na-arụ ọrụ dị mkpa na MEMS.
Ihe dị elu
Site na mmepe teknụzụ, ihe ndị dị elu dị ka nanocomposites na graphene na-enweta nlebara anya na-abawanye maka ngwa ha na ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa. A na-enyocha ihe ndị a n'ọtụtụ ebe maka njirimara mara mma na ikike iji kwalite arụmọrụ ihe mmetụta. Nanocomposites na-ejikọta uru nke ihe dị iche iche, na-enye ike na-arụ ọrụ dị elu na conductivity, nke nwere ike imeziwanye mmetụta uche na ịdịte aka. A na-ahụta Graphene, nke nwere usoro oyi akwa otu atom na ihe ọkụ eletrik pụtara ìhè, dị ka nhọrọ dị mma maka ihe mmetụta mmetụta n'ọdịnihu. Ọ bụghị nanị na ọ nwere ultra-high conductivity kamakwa ọ na-egosipụta ike n'ibu na ngbanwe dị mma, na-egosi nnukwu ikike na mmepe nke ihe mmetụta nrụgide ultra-sensitive.
Njirimara ihe
Nhọrọ nke ihe maka ihe mmetụta nrụgide siri ike nke ihe nkiri na-adabere na ọkụ eletrik ha, ígwè ọrụ na ihe ọkụ iji hụ na arụmọrụ kachasị mma n'okpuru ọnọdụ ọrụ dị iche iche. Dịka ọmụmaatụ, ihe mmetụta ndị a na-eji na gburugburu okpomọkụ dị elu chọrọ ihe ndị nwere ezigbo nkwụsi ike nke okpomọkụ na nkwụsị oxidation, ebe ngwa ndị na-achọ nnukwu uche na-atụle ngbanwe eletriki na igwe na-agbanwe agbanwe nke ihe. Site n'ịtụle ihe onwunwe ndị a n'ụzọ zuru ezu, ndị na-emepụta ihe nwere ike ịhọrọ ihe kachasị mma maka mkpa ngwa ngwa, na-eme ka ntụkwasị obi na izi ezi nke sensọ na gburugburu dị mgbagwoju anya.
Atụmatụ imewe maka ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa
Atụmatụ nhazi maka ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa iji hụ na arụmọrụ ha, ntụkwasị obi, na nkwụsi ike na ngwa dị iche iche.
Nhazi nhazi
Nhazi nhazi nke ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa ga-ahụrịrị nkwụsi ike n'ibu na nkwụsi ike ka ọ na-ejigide nghọta na izi ezi. Nke a na-achọ ka ndị na-emepụta ihe tụlee ọ bụghị naanị ihe anụ ahụ nke ihe nkiri ahụ dị gịrịgịrị kamakwa ibu ọrụ na nrụgide gburugburu ebe obibi na ngwa ngwa. Nhazi nhazi nke ihe mmetụta kwesịrị iguzogide nrụgide ọrụ dị iche iche yana mgbanwe gburugburu ebe obibi ka ọ na-ejigide mgbama mmepụta kwụsiri ike.
Mmetụta
Mmetụta bụ isi ihe na nhazi nke ihe mmetụta nrụgide, mmetụta nke nhọrọ ihe, ọkpụrụkpụ ihe nkiri dị mkpa, na teknụzụ mmepụta ihe. Ihe mmetụta mmetụta dị elu nwere ike ịchọpụta mgbanwe nrụgide nkeji nkeji, dị oke mkpa maka nha nkenke yana ngwa njikwa. Nhọrọ ihe na-emetụta mmetụta sensọ ozugbo; dị iche iche ihe nwere iche iche n'ibu na eletriki Njirimara, adabara dị iche iche ngwa mkpa. Ọkpụrụkpụ ihe nkiri dị mkpa bụkwa ihe dị mkpa; ka ihe nkiri ahụ dị gịrịgịrị, na-enwe mmetụta dị elu karị, mana nke a nwere ike ibelata ike ọrụ, na-eme ka nguzozi dị n'etiti uche na ike.
Izi ezi na nkenke
Inweta izi ezi dị elu na nkenke na ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa chọrọ nhazi nke ọma na usoro nrụpụta iji hụ na ntụkwasị obi nha na ịdịghachi. Nke a na-agụnye ịchịkwa oke na ịdị n'otu nke ihe nkiri ahụ dị gịrịgịrị, na-ahọrọ mkpụrụ ndị kwesịrị ekwesị, na ịkwalite usoro mmepụta ihe. Ọdịiche ọ bụla dị ntakịrị na usoro nrụpụta nwere ike imetụta arụmọrụ sensọ, na-eme ka njikwa mma na nnwale dị mkpa.
Njirimara arụmọrụ Oge nzaghachi
Ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa na-enwekarị oge nzaghachi ngwa ngwa, dị oke mkpa maka ngwa dị ike na-achọ nleba anya nrịbama oge. Oge nzaghachi ngwa ngwa na-eme ka o doo anya na ihe mmetụta nwere ike weghara mgbanwe nrụgide ngwa ngwa, na-enye nkwado data oge maka ngwa n'ọhịa dị ka akpaaka ụlọ ọrụ, ngwaọrụ ahụike na ikuku.
Ịdị ogologo
Ịhọrọ ihe ndị kwesịrị ekwesị na ịnakwere usoro mmepụta ihe a pụrụ ịdabere na ya na-akwalite ịdịte aka nke ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa, na-eme ka a pụrụ ịdabere na ya ogologo oge. Ịdị ogologo dị oke mkpa maka ịrụ ọrụ nkwụsi ike nke ihe mmetụta ogologo oge, ọkachasị ndị na-arụ ọrụ na ọnọdụ gburugburu ebe obibi siri ike, dị ka oke okpomọkụ, oke iru mmiri, ma ọ bụ gburugburu na-emebi emebi.
Nkwụsi ike gburugburu ebe obibi
Ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa ga-anọgide na-arụ ọrụ na-agbanwe agbanwe n'okpuru ọnọdụ gburugburu ebe obibi dị iche iche, gụnyere mgbanwe ọnọdụ okpomọkụ, iru mmiri, na nrụgide ọrụ. Nke a na-achọ ihe mmetụta ka ha nwee ezigbo nkwụsi ike gburugburu ebe obibi, nwee ike ịrụ ọrụ n'ime oke okpomọkụ, ma ghara inwe mmetụta maka mgbanwe na iru mmiri na nrụgide ọrụ. Nhọrọ ihe na nhazi nkwakọ ngwaahịa na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịhụ nkwụsi ike gburugburu ebe obibi nke sensọ.
Ngwa nke ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa
N'ime ụlọ ọrụ ụgbọ ala, a na-eji ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị gịrịgịrị na sistemu nrụgide nrụgide taya (TPMS) iji nye data nrụgide taya oge, na-akwalite nchekwa na arụmọrụ. Na sistemụ njikwa injin, ihe mmetụta ndị a na-enyocha mmanụ ọkụ na ikuku ikuku, na-ahụ na arụmọrụ injin kacha mma na arụmọrụ. Na mgbakwunye, sistemu nchekwa ụgbọ ala dị ka airbags na sistem braking na-adabere na ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa maka nha nrụgide na ịgbalite n'oge.
N'ebe ahụike ahụike, a na-eji ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa na nyocha ọbara mgbali elu, na-enye nha ziri ezi na nke na-adịghị emerụ ahụ dị mkpa maka nlekọta ndị ọrịa na nyocha. A na-ejikwa ha na sensọ a na-akụnye ihe maka nlekota ahụike na-aga n'ihu, na-eme ka nsonaazụ ọgwụgwọ ndị ọrịa dịkwuo mma. Ngwa ahụike enwere ike eyi, dị ka ndị na-ahụ maka ahụike na ndị na-ahụ maka ahụike, na-eji sensọ ndị a iji soro akara dị mkpa na mmemme anụ ahụ.
Na mpaghara ikuku, a na-eji ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa maka nlekota nrụgide ụlọ, na-eme ka nrụgide ụlọ dị mma maka nkasi obi na nchekwa ndị njem. A na-ejikwa ha maka nleba anya ahụike nhazi, nwee ike ịchọpụta ihe ndị nwere ike ime tupu ha adị njọ. Ọzọkwa, ihe mmetụta ndị a dị oke egwu na sistemu njikwa gburugburu ebe mbara igwe, na-eme ka ọnọdụ kwụsiri ike maka ndị ọrụ na akụrụngwa.
N'ime ngwa ụlọ ọrụ mmepụta ihe, a na-eji ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa maka njikwa usoro ziri ezi, na-eme ka ọrụ dị mma na arụmọrụ dị mma. Sistemu roboti na-adabere na sensọ ndị a maka nzaghachi mmetụ na mmetụta nrụgide, na-eme ka arụmọrụ na ike ha dịkwuo elu. Sistemụ nchekwa nchekwa ụlọ ọrụ na-ejikwa ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị mkpa iji chọpụta ma meghachi omume na mgbanwe nrụgide, igbochi ihe mberede yana hụ na nchekwa ndị ọrụ.
Ajụjụ a na-ajụkarị
Gịnị bụ isi uru nke mkpa-ihe nkiri nrụgide sensọ?
Ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị nro na-enye mmetụta dị elu, ntanarị na nkwalite ntụkwasị obi, na-eme ka ha dị mma maka ngwa dị iche iche. Mmetụta dị elu ha na-enye ha ohere ịchọpụta mgbanwe nrụgide nkeji nkeji, imewe nke pere mpe na-eme ka ha dabara maka ngwa nwere oghere, yana ntụkwasị obi kwalitere na-eme ka ọrụ kwụsie ike ogologo oge na gburugburu ebe siri ike.
Kedu ka sensọ nrụgide ihe nkiri dị mkpa si dị iche na sensọ ọdịnala?
Ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị gịrịgịrị bụ nke ziri ezi, kọmpat, yana n'ozuzu ya na-adịte aka karịa nnukwu sensọ ọdịnala. Ha na-enye arụmọrụ ka mma n'ime ngwa na-achọsi ike, nwee ike ịrụ ọrụ n'ime oke okpomọkụ na nrụgide, ma nwee mmetụta dị elu na ọsọ nzaghachi. Njirimara ndị a na-eme ka sensọ ihe nkiri dị mkpa karịa n'ọtụtụ ngwa achọrọ dị elu.
Kedu ihe a na-ejikarị na ihe mmetụta nrụgide dị mkpa?
Ihe ndị a na-ahụkarị gụnyere ọla dị ka ọla edo na platinum, semiconductor dị ka silicon, na ihe ndị dị elu dị ka graphene. A na-eji ọla edo na platinum eme ihe n'ọtụtụ ebe maka ezigbo conductivity na nguzogide corrosion na electrodes sensọ. A na-ejikarị silicon na ihe nkiri dị mkpa nke semiconductor n'ihi njirimara ọrụ ya dị mma na njirimara eletrọnịkị, ebe a na-ahụta graphene dị ka ezigbo nhọrọ maka ihe mmetụta sensọ n'ọdịnihu n'ihi njirimara eletriki ya pụtara ìhè na ike igwe.
Kedu ụlọ ọrụ na-erite uru kachasị na ihe mmetụta nrụgide dị mkpa?
Ụgbọala, ahụike, ikuku ikuku, ngwa eletrọnịkị ndị ahịa, na ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-erite uru nke ukwuu site na ihe mmetụta nrụgide ihe nkiri dị obere. N'ime ụlọ ọrụ ụgbọ ala, a na-eji sensọ ndị a maka nlekota nrụgide taya na njikwa engine; na ngalaba ahụike, a na-eji ha maka nlekota ọbara mgbali elu na ihe mmetụta na-akụnye; na ngalaba aerospace, a na-eji ha maka nlekota nrụgide ụlọ na nlekota ahụike nhazi; na ndị na-eji ngwá electronic, ha na-eme ka ahụmịhe onye ọrụ nke ngwaọrụ smart; na n'ime akpaaka ụlọ ọrụ, a na-eji ha maka njikwa usoro na robotics.
Kedu usoro nrụpụta ka a na-eji maka ihe mmetụta nrụgide dị mkpa?
Usoro ndị a na-emekarị gụnyere ịgbasa sputtering, kemịkalụ vapor deposition (CVD), ntinye ikuku anụ ahụ (PVD), na ntinye akwa atomic (ALD). Usoro ndị a nwere ike ịchịkwa oke, ịdị n'otu, na nhazi nke ihe nkiri ahụ dị gịrịgịrị, na-ahụ na arụmọrụ sensọ na ntụkwasị obi. Sputtering bụ usoro ikposa ikuku anụ ahụ a na-ejikarị eme ihe maka imepụta fim dị mkpa nke igwe; A na-ejikarị usoro CVD na PVD eme ihe maka ịkwanye semiconductor na ihe mkpuchi; ALD nwere ike ijikwa ọkpụrụkpụ ihe nkiri dị gịrịgịrị na ọkwa atọm, dabara maka ịkwadebe ihe nkiri dị oke mkpa.
Ntụaka:
1.Ohring, M. (2001). "Sayensị ihe onwunwe nke ihe nkiri dị mkpa." Academic Press.
Oge nzipu: Jun-28-2024