Pyt 1

Mikrosystemy – definicje, 

zastosowania

 

 

Mikrosystem

• Kompletny (funkcjonalny) system, 

urządzenie, wykonane technikami 
mikroelektronicznymi i/lub 
mikromechanicznymi 

   mikro-, nano-inżynieryjnymi

 

 

Definicje w systemach

• MEMS - 

(z ang.) mikro-elektronic-mechanical-system 

– to zintegrowane urządzenie mikromechanoelektroniczne 
(połączone w jeden system części mechaniczne, 
elektroniczne, o wymiarach rzędu m, wraz z 

oprogramowaniem). To urządzenie z klasy urz. 
elektronicznych, wzbogacone o element wykonujący ruch 
(aktuator)

INPUT 
SIGNALS

OUTPUT 
SIGNALS

ACTION

SENSORS

PC + soft

ACTUATORS

 

 

• MEOMS - 

(z ang.) mikro-elektronic-optical-mechanical-

system – jest to  mikrosystem optyczny, czyli połączenie 

MEMS + sygnały optyczne. W systemach tego typu np.. 

ruch membrany wykorzystywany jest do modulacji 

światła.

P

 

 

•  TAS - 

(z ang.) - micro total analisys system 

- to zminiaturyzowane urządzenie, w którym można 
przeprowadzać procesy lub analizy chemiczne 

Mikrosystem 

dozujący

MATRYCA CZUJNIKÓW

PC

170

0

C

GRZAŁKA

Przepły
w 
powietr
za

Schemat układu do analizy benzyn

 

 

Zastosowania

Rynek mikrosystemów wykazuje jeden z najwyższych 

współczynników wzrostu rocznego zapotrzebowania, który 

sięga już ponad 20% (rok temu dr Dziuban podawał 21% :-) ).

Należy nadmienić iż nie da się tak do końca sprecyzować ostrych 

granic zastosowania mikrosystemów. Chodzi o to, że 

przyporządkowanie jakiegoś systemu do konkretnej dziedziny 

życia, przemysłu nie jest możliwe. Rynek ten jest bardzo 

szeroki i uzupełnia się.

 Ogólnie rzecz biorąc, zapotrzebowania na mikrosystemy to:
- elektronika powszechnego użytku 
- analityka chemiczna (tudzież biochemiczna)
- motoryzacja
- medycyna
- militaria
- mechanika (mechanika precyzyjna)

 

 

Elektronika powrzechnego użytku

• Rynek komputerowy 

– Głowice dysków twardych
– Głowice drukarek atramentowych (ink-jet)

 

 

Analityka chemiczna

Obecnie co raz częściej tradycyjne (klasyczne) 

systemy pomiarowe, zastępowane są przez 
automatyczne zminiaturyzowane urządzenia – 
TAS’y, mikrosystemy chemiczne.

Tutaj najbardziej zainteresowanym przemysłem do 

tych systemów jest farmaceutyka, ale ponadto 
laboratoria  badawcze, także medycyna.

 

 

Urządzenia:

- analizator twardości i 

zanieczyszczenia pestycydami H2O

Światłowód nadawczy

Ś. odbiorczy

Kanał fluidyczny

WE

WY

 

 

• Bio-chip’y – ukł. do pomiarów cytologicznych (np. 

cytometr- liczy ilość komórek w próbce),

• Analizatory DNA
• Chromatografy gazowe 

Tutaj właśnie ( w analityce) znaczącą rolę 

odgrywają MEOMS’y, bowiem większość z tych 
urządzeń opiera się o optyczne sposoby detekcji 
substancji: tzn. np w czujnikach tego typu 
wykorzystuje się ruch, uginanej przez ciecze, 
gazy , membrany na różne sposoby – czyli albo 
membrana przysłania pole widzenia, albo 
moduluje światło, bądź też stosowane są sposoby 
fluorometryczne  lub spektro-fotometryczne. 

 

 

Motoryzacja 

Ogólnie biorąc różnego rodzaju czujniki wielkości 

fizycznych np. ciśnienia, a co za tym idzie 
urządzenia do pomiaru wysokości, przyśpieszenia.

Zastosowanie w „SSS” – samochodowych systemach 

sensorowych – zintegrowana część czujników i 
systemów pojazdu realizujących funkcje detekcji, 
transmisji, analizy i wykorzystania informacji o 
stanie pojazdu na podstawie bodźców 
pochodzących ze środowiska wewnętrznego i 
otocznia pojazdu. 

 

 

Czujniki stosowane m.inn.:
- w systemach poprawy bezpieczeństwa 

kierowanych pojazdów (awaryjne, 

ostrzegawcze)

-ABS – Anti-Lock Break System,
-ASR- Acceleration Slip Regulation,
-ESP- Electronic Stability Program,
-AHLS- Adaptive Head Lamp System i inne 

- elektroniczne systemy sterujące silnikiem,
- deska rozdzielcza,
- systemy pomiaru płynów w samochodzie 

(hamulce, chłodnica, paliwo),

- czujniki spalania mieszanki w cylindrach,
- czujniki przepływu powietrza,
- sondy lambda

 

 

Przemysł (np. fabryki produkujące perfumy)
- Dozowniki
- Pompy

- 

mieszalniki (mixery)

1

2

3

 

 

Medycyna

- MIS – (z ang.) – minimally invasive surgery – 

chirurgia małoinwazyjna (np. laparoskopia – 
technika przeprowadzania operacji) lub 

MIT (z ang.) – minimally invasive theraphy – 

czyli terapia małoinwzyjna.

 

 

 

 

- narzędzia chirurgiczne – tj. kleszczyki, nożyce, 
zaciski, 
szczypczyki wykorzystywane w MIS (np. przy 
operacjach kardiologiczych)

- monitoring (organizmu) – obserwacje przez 
miniaturową kamerę

 

 

• Ponadto (mimo, że funkcjonujące już praktycznie, 

ale to już bardziej zaliczyć należy do prognoz) 
ogromne znacznie będzie miało tzw. „Drug 
Delivery System” – czyli „Inteligentny System 
Dozowania Leku” – miniaturowa kapsułka dozująca 
odpowiednią dawkę leku w przeciągu jakiegoś 
czasu. 

Przykładowe

nono igły – do 

wykorzystania

w dostarczaniu 

leków