Mikrosähköiset

Mikrosähköiset viittaa ilmiöihin, laitteisiin ja järjestelmiin, joissa sähköiset toiminnot tapahtuvat mikroskooppisella tasolla, usein mikrometrien mittakaavassa. Alaa hallitsevat mikroelektroniikka ja mikroelektromeettiset järjestelmät, eli MEMS.

Valmistuksessa käytetään mikrofabrikaation menetelmiä, kuten fotolithografiaa, ohutkalvojen depositioita sekä metallointi- ja rakenteellisia prosesseja. Näillä menetelmillä voidaan valmistaa piirejä, antureita, ohjaimia ja mikromekaanisia toimilaitteita pienikokoisina. Mikrosähköisiä teknologioita yhdistetään usein sähkötoimintojen ja mekaanisten tai biologisten ilmiöiden yhteistoimintaan, mikä mahdollistaa monimutkaisia ja pienikokoisia ratkaisuja.

Sovelluksia ovat esimerkiksi kiihtyvyys- ja paineanturit älypuhelimissa, anturit ja toimilaitteet ajoneuvoissa sekä teollisuus- ja biosensorit. MEMS-tekniikkaa hyödynnetään myös mikrosiruissa, laboratorioteknologian välineissä sekä mikrofluidisten kanavien ja sensoriyhdistelmien integroinnissa.

Historia ja merkitys: mikrofabrikaation kehitys 1960–70-luvuilla johti integroidun piin yleistymiseen, ja MEMS-alueen kehitys 1990-luvulla yhdisti sähköiset ja mekaaniset ominaisuudet. Nykyään mikrosähköisiä ratkaisuja käytetään laajasti internetin asioihin (IoT), terveydenhuollossa ja bioteknologiassa sekä teollisissa sovelluksissa.

Kehitys jatkuu, ja keskeisiä haasteita ovat energiatehokkuus, luotettavuus, pakkaus ja ympäristöolosuhteiden vaikutusten hallinta.