Технологический процесс изготовления простейшего механизма состоит из десятков стадий и занимает долгие часы. И только благодаря тому, что обработку одновременно проходят сотни кремниевых пластин с тысячами шестеренок на каждой, возможен массовый выпуск сложных микромеханизмов по вполне приемлемой цене за штуку. Химия вместе с фотолитографией сегодня творит чудеса, и так же как при изготовлении микропроцессоров, детали микромеханизмов наращиваются послойно, скрепляясь между собой тонкими перемычками из диоксида кремния. И только когда “выращены” все шестеренки и закреплены все оси, система “размораживается” с помощью кислоты и приходит в движение.
Современная микромеханика не просто эксплуатирует разработанные микроэлектроникой технологии, но и поставляет жизненно необходимые компоненты для микропроцессорных устройств. Интегрированные в состав микрочипа микрофоны и миниатюрные динамики – свидетельство того, что сотовый телефон размером с маленький наушник – совсем даже не фантастика.
Кремний – не единственный претендент на основной материал микромеханики: фотоотверждаемые полимеры, оказывается, можно использовать не только в качестве зубных пломб, но и при изготовлении объемных микроконструкций. В этом случае формирование твердой основы механизма происходит путем сканирования объема полимера сфокусированным лазерным лучом. Для того чтобы избежать частичной полимеризации материала по всей длине светового луча, используют специальные химические реакции, протекающие наиболее интенсивно в присутствии двух лазерных лучей с разными длинами световых волн. Таким образом, полимеризация, то есть затвердевание жидкого полимера, происходит только в областях пересечения двух световых потоков. Лазерная технология позволяет создавать микроизделия самой причудливой формы и допускает полную автоматизацию процесса, однако в этом случае уже невозможно одновременное изготовление большого числа микромеханизмов, как это происходит в случае использования метода фотолитографии. Еще шире круг обрабатываемых материалов и меньше размер готовых изделий становятся при использовании мощных ионных пучков. Используя поток протонов, можно делать механизмы с поистине нанометровым размером. Только вот законы квантовой механики немного отличаются от законов классической, и поведение машин с шестеренками всего из нескольких миллионов атомов будет совсем не похоже на работу привычных часов.
Микромедицина
