3D打印納米諧振器面向小型化和多功能傳感器應(yīng)用

來源：電子工程3D打印  

微電子機械器件基于在微米級集成機械和電子,。在日常生活中每天都會用到它們,。例如,，在手機中至少有十幾個微電子機械器件用于控不同的動作,，從移動,、位置和手機傾斜監(jiān)測,，以及用于不同波段傳輸和手機自身的麥克風(fēng)的有源濾波器,。

更有意思的是這種極致的納米級微型器件，由于它其所具有可與單分子交互的敏感性提供了創(chuàng)建慣性,、質(zhì)量和力傳感器的可能,。

然而，由于納米電子機械傳感器仍被限制于高昂成本的傳統(tǒng)硅基技術(shù),。相反地,，新技術(shù)像3D打印已經(jīng)展現(xiàn)類似的結(jié)構(gòu)可以低成本實現(xiàn)并且具有固有的功能特性，但是迄今為止作為質(zhì)量傳感器的性能很差,。

發(fā)表在NatureCommunication的文章“Reaching silicon-based NEMS performances with 3D printernanomechanical resonators”展示了是怎么從3D打印來獲得機械納米諧振器,，且相比硅基諧振器具有一定的靈敏值，像質(zhì)量因數(shù),、穩(wěn)定性,、質(zhì)量敏感性和強度。這項研究是都靈理工大學(xué)和希伯來大學(xué)的合作,，是由Ido Cooperstein 和Shlomo Magdassi教授共同研究成果,。

不同的納米器件（薄膜、懸臂,、橋接）是通過雙光子技術(shù)在新的液體成分中實現(xiàn),，通過后續(xù)的熱過程去除有機溶劑,，留下具有高剛性和低分散性的陶瓷結(jié)構(gòu)。所獲得的試樣通過Laser Dopper Vibrometry公司進行表征,。

所制造的納米電子機械傳感器,，經(jīng)過表征所具有的機械性能與現(xiàn)有的硅基器件相當(dāng)，但是其制造過程更簡單,、更快,、更具多樣性，多虧其具有增加新的化學(xué)物理功能性的可能,。例如,，這篇文章所用到的釔鋁石榴石晶體（Nd:YAG）通常被用于紅外范圍的固態(tài)激光源。

這種生產(chǎn)與硅基相媲美且復(fù)雜,、小型化器件的能力,，通過快捷、簡單3D打印工藝,，為增材制造和快速成型領(lǐng)域帶來新視野,。