Microeletromecânico

Microeletromecânico, ou sistema microeletromecânico (MEMS), é uma área da engenharia que integra componentes mecânicos, sensores, atuadores e circuitos eletrônicos em um substrato comum, geralmente silício, por meio de técnicas de microfabricação. Os dispositivos MEMS operam em escalas que vão desde micrômetros até milímetros, combinando estruturas mecânicas com capacidades de leitura e controle eletrônico.

Princípios e componentes: os MEMS utilizam estruturas micromecânicas como vigas, membranas, engrenagens e alavancas, acionadas por meios elétricos, magnéticos, piezoelétricos ou térmicos. Sensores, como capacitivo, piezoresistivo ou óptico, convertem grandezas físicas em sinais elétricos. Atuadores permitem movimento controlado de partes microscópicas. A interconexão com a eletrônica é frequentemente CMOS-compatible, facilitando a integração de sensores, processamento e comunicações no mesmo wafer ou em empacotamento próximo.

Fabricação: as técnicas de microfabricação incluem micromaquinação de partículas, micromachining por processos de bastidor (bulk) e micromachining de superfície, deposição de materiais, dopagem e litografia. O silício é o material dominante, embora polímeros, metais e cerâmicas também sejam usados. O empacotamento hermético ou protegendo o dispositivo é crucial para confiabilidade, especialmente em aplicações sensíveis a poeira, água ou químicos.

Aplicações:MEMS são amplamente usados em sensores (acelerômetros e giroscópios em dispositivos móveis, sensores de pressão automotivos, sensores magnéticos), atuadores (microválvulas, microbombas, comutadores RF), dispositivos fotônicos, e aplicações em biomedicina (lab-on-a-chip, microfluídica) e telecomunicações.

Vantagens e desafios: oferecem baixo consumo, alto grau de integração e produção em lote; porém apresentam desafios de confiabilidade, empacotamento, robustez ambiental, desgaste mecânico e validação de fabricação. O campo continua evoluindo com avanços em materiais, bi MEMS e integração com novos sensores.