微型泵,微加工技術磨損表面粗糙度計量儀
微米世界是一個很奇妙的世界。在這個世界里,頭發絲會顯得
很粗,分子會觸手可及。傳統意義上的微米尺度已屬微觀世界。而
從現代意義上講,微米尺度仍屬宏觀的范疇,它所涉及的仍是物體
,尚未觸及物質的結構。在微米世界里,確實存在實實在在的機械
,如微型齒輪;存在實實在在的結構,如微型梁、微梳齒、微管道
;存在實實在在的系統,如微加速度計、微陀螺、微慣性測量組合
、微馬達、微型泵等。微加工技術出現以前,這樣的情景難以想象
。但隨著微電子加工技術的發展,所有這些都一個個變成了現實。
微米技術的發展使人們很快想到了納米,也切實推動了納米技術的
發展和進步。納米領域與分子領域僅一步之遙。掃描隧道顯微鏡的
出現,使人們可以用機械的手段搬動原子。從此,物理和化學的界
限將不再像原來那么清晰,機械運動與化學反應的行為也將不再那
么截然不同。在不久的將來,物理的機械動作也許會代替原來的化
學反應。通過機械作用也許會創造出新的材料。
在微米世界中,無論是機械的運動還是結構的變形或是系統的
響應,主要都是通過力來作用的。在各種力學環境中,有些是主動
利用的力(如驅動力),有些是被動涉及的力(如阻力);有些是和宏
觀環境完全相同的,有些是微觀環境特有的。這些力之間關系錯綜
復雜,重要程度也不盡相同,如果弄不清其中的主導力,許多實際
中重要的現象是無法科學解釋的,如微機電系統中的動能、動力學
、靜摩擦、摩擦、黏性、磨損等,巨大的微機電系統技術應用潛力
是很難開發出來的,更談不上其優化的利用。而分析好、認識好并
利用好各種力,就會對微米系統的工作效果產生巨大影響。因此,
系統地介紹微機電系統的力學是十分必要的。