Tecnologías de semiconductores MEMS: un juego

Por Kapil Bardeja, CEO y cofundador de Vehant Technologies

El sistema microelectromecánico (MEMS) es una tecnología innovadora que ha tomado por asalto el mercado de microsensores y microactuadores. Progresando rápidamente en su uso como microsensores, esta tecnología ha encontrado su camino en la construcción de detectores de trazas de explosivos (ETD). El instrumento ETD basado en MEMS Microheater satisface todos los requisitos de una plataforma efectiva para la detección de trazas, detectando explosivos en áreas sensibles y desempeñando así un papel importante en el mantenimiento de la seguridad nacional. Los grandes avances en la instrumentación y la electrónica de bajo ruido y los sofisticados algoritmos AI/ML han hecho posible el uso de MEMS en la detección de trazas, vapores y explosivos separados. Es posible que, debido al tamaño pequeño, la baja potencia y el bajo costo de producción, el futuro mercado de detección de explosivos cambie a microsensores solo en lugar de costosas tecnologías IMS/ITMS.

La necesidad de un sistema de detección de rastros de explosivos es fundamental para controlar el aterrador aumento del terrorismo basado en explosivos. La tecnología MEMS cambia las reglas del juego para la detección de trazas de explosivos, ya que admite el despliegue masivo de sensores en miniatura que son lo suficientemente sensibles, selectivos, económicos y aptos para la producción en masa. Los dispositivos basados ​​en esta tecnología están revolucionando la industria de ETD. Además, la tecnología MEMS en sensores basados ​​en la física es una combinación innovadora en la detección de trazas de explosivos. El principio de funcionamiento del semiconductor basado en la física es responsable de que el sensor detecte y diferencie entre los objetos. Están construidos para altas temperaturas de operación para ofrecer alta sensibilidad y selectividad hacia las trazas explosivas. Esta tecnología se está utilizando para detectar cantidades minúsculas de rastros de explosivos en objetos o en personas para refutar cualquier incidente. MEMS se comunica de manera efectiva con componentes eléctricos en chips semiconductores y la industria de detección de trazas de explosivos se revoluciona con el uso de esta tecnología al combinar acciones mecánicas, químicas y electrónicas.

Las principales ventajas de los sensores basados ​​en MEMS que cuentan para su creciente demanda en el mercado ETD para la fabricación comercial son su bajo costo y su proceso de fabricación simple. Se construyen teniendo en cuenta el bajo consumo de energía, la alta sensibilidad, el tamaño significativamente pequeño y la potencialidad de la matriz de fabricación. Estos sensores son livianos, tienen alta resolución, ofrecen un rendimiento estable y se pueden integrar fácilmente con otros sistemas y dispositivos. Otro aspecto importante que aumenta la eficiencia de los ETD es su tiempo de limpieza. El tiempo de inactividad de limpieza es el tiempo necesario para que un detector se recupere de una alarma a través de una secuencia repetida de limpieza automática para eliminar la muestra residual de la máquina hasta que la señal se reduzca por debajo del umbral. Las máquinas ahora disponibles tienen un tiempo de limpieza muy bajo en el que el analito se purga del sensor MEMS.

Los ETD basados ​​en MEMS se pueden transportar y utilizar fácilmente en entornos de temperatura controlada tanto en interiores como en exteriores y funcionan bien con luz solar brillante y temperaturas extremas. Funcionan con baterías recargables. Además, pueden filtrar material en masa con capacidades exclusivas de analizar muestras tanto de vapor como de frotis. La innovación e investigación de esta tecnología ha mejorado la eficiencia y la precisión de los detectores y sus bibliotecas espectrales cuando se analizan trazas de explosivos.

Los dispositivos ETD basados ​​en MEMS son capaces de detectar explosivos inorgánicos y a base de peróxido, explosivos de grado militar y comercial, explosivos rudimentarios y caseros producidos en el "patio trasero", a diferencia de las unidades ETD sin esta integración tecnológica. La gama incluye explosivos como RDX, PETN, TNT, AN, PEK, etc. Esta integración de tecnología de MEMS y el sistema ETD es una bala de plata en las unidades de detección de trazas de explosivos disponibles comercialmente que son capaces de identificar explosivos potenciales fácilmente. Ha demostrado ser muy preciso y proporciona resultados consistentes durante las pruebas. Se anuncia en una sola unidad con capacidad para detectar casi todos los tipos de explosivos con alta selectividad y sensibilidad y un mínimo de falsos positivos. Otra gran ventaja de esta tecnología es la velocidad con la que realiza la detección funcional de personas y objetos en áreas de alto rendimiento como aeropuertos, estaciones, etc. Estos dispositivos de detección todo en uno eran un sueño hace unos años, pero ahora son se encuentran en numerosas ubicaciones de áreas seguras en todo el mundo y han hecho de ETD una realidad para la seguridad nacional.

En conclusión, con el aumento de las amenazas terroristas de diferentes tipos, la detección de diversas formas de explosivos ha cobrado un impulso considerable. Las máquinas ETD equipadas con tecnología MEMS tienen una gran demanda para detectar rastros de explosivos en personas y objetos. Los nanosensores son versátiles en la realización de detección sin receptor y basada en receptor y son capaces de integrarse con un sistema de sensor multimodal multiplexado. La tecnología es prometedora para fortalecer y mejorar la seguridad nacional además de varias otras tecnologías para el mismo propósito.