محققان NEMS مبتنی بر سیلیکون با قابلیت‌حسگری ساختند که پایداری و حساسیت بالایی دارند و می‌توان از آن‌ها در حوزه‌های مختلف نظیر تلفن همراه استفاده کرد.
چاپ سه‌بعدی حسگرهای نانومقیاس پیچیده
دستگاه‌های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) بر اساس ادغام اجزای مکانیکی و الکتریکی در مقیاس میکرومتر ساخته می‌شوند. همه ما به طور مداوم در زندگی روزمره خود از آن‌ها استفاده می‌کنیم. به‌عنوان مثال، در تلفن‌های همراه ما حداقل ده‌ها MEMS وجود دارد که فعالیت‌های مختلفی از نظارت بر حرکت، موقعیت و شیب تلفن را تنظیم می‌کند. فیلترهای فعال برای باندهای انتقال مختلف و خود میکروفون نیز از این فناوری بهره‌مند هستند. نکته جالب‌تر، کوچک‌سازی بیشتر این دستگاه‌ها در مقیاس نانو (NEMS) است، زیرا امکان ایجاد حسگرهای اینرسی، جرم و نیرو با چنان حساسیتی را ارائه می‌دهد که می‌توانند با تک مولکول‌ها تعامل داشته باشند.
با این حال، دامنه استفاده از حسگرهای NEMS هنوز به دلیل هزینه بالای ساخت فناوری‌های سنتی مبتنی بر سیلیکون محدود هستند. فناوری‌های جدید مانند چاپ سه‌بعدی نشان داده‌اند که ساختارهای مشابه را می‌توان با هزینه کم و با عملکردهای ذاتی جالب ایجاد کرد، اما تا به امروز عملکرد این فناوری‌ها به‌عنوان حسگرهای جرم ضعیف بوده است.
به تازگی مقاله‌ای با عنوان «دستیابی به عملکردهای بالا در NEMS مبتنی بر سیلیکون با تشدیدکننده‌های نانومکانیکی چاپ شده سه‌بعدی» در Nature Communications منتشر شده که نشان می‌دهد چگونه می‌توان نانوتشدیدگرهای مکانیکی را با استفاده از چاپ سه‌بعدی به دست آورد در حالی که فاکتور کیفیت، پایداری، حساسیت جرم و استحکام آن‌ها قابل توجه باشد.
نانودستگاه‌های مختلف معمولا با پلیمریزاسیون دو فوتونی روی ترکیب‌های مایع و به دنبال آن یک فرآیند حرارتی که محتوای آلی را حذف می‌کند، به‌دست آمدند و ساختار سرامیکی با سفتی بالا باقی می‌ماند.
استفانو استاسی توضیح می‌دهد: «NEMSهایی که ما ساخته و مشخصه‌یابی کرده‌ایم، عملکردهای مکانیکی مطابق با دستگاه‌های سیلیکونی فعلی دارند، اما از طریق یک فرآیند ساده‌تر، سریع‌تر و همه‌کاره‌تر به دست می‌آیند، که به لطف آن امکان افزودن عملکردهای شیمیایی-فیزیکی جدید نیز وجود دارد. به عنوان مثال، ماده مورد استفاده در این پروژه Nd: YAG است که معمولاً به‌عنوان منبع لیزر حالت جامد در محدوده مادون قرمز استفاده می‌شود.»
شلومو مگداسی می‌گوید: «توانایی ساخت دستگاه‌های پیچیده و مینیاتوری که عملکردی شبیه به دستگاه‌های سیلیکونی دارند، با فرآیند چاپ سه‌بعدی سریع و ساده، افق‌های جدیدی را در زمینه تولید افزودنی‌ها و تولید سریع به ارمغان می‌آورد.»
