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RESUMEN
Se presenta una revisión sobre los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS) considerando su origen, sus potenciales aplicaciones y los principales desafíos. Los NEMS tienen atributos fascinantes tales como el tamaño en la escala nanométrica, muy bajo consumo de potencia, alto factor de calidad, operación a altas frecuencias, alta sensibilidad y resolución. Estos atributos le permiten ser adecuados para gran cantidad de aplicaciones tecnológicas tales como sensores ultra rápidos, actuadores, componentes de procesamiento de señales, nanomemorias y nanorobots. Sin embargo, los NEMS enfrentan importantes desafíos tecnológicos para lograr con éxito su optimización, una nanofabricación reproducible con alta resolución, altos factores de calidad, e integración con circuitos electrónicos.
PALABRAS CLAVE / Actuadores / Nanoelectromecánica / Sensores /
Recibido: 05/06/2009. Aceptado: 03/02/2010.
Los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS) son dispositivos que pueden contener elementos mecánicos, electromagnéticos, ópticos, térmicos y de fluidos con al menos una dimensión del orden de nanómetros (Rivas et al., 2007). Los NEMS presentan características fascinantes que difieren de su antecesor, los sistemas microelectromecánicos (MEMS). Entre algunas de éstas características destacan su reducido tamaño, que permitirá la construcción de nanorobots para cirugía a nivel molecular (Freitas, 2005) y tratamientos de cáncer (Piña-García et al., 2008), medir fuerzas con una resolución de atonewtons (1×10-18N; Arlett et al., 2006), detectar partículas con masas en la escala de zeptogramos (1×10-21g; Yang et al., 2006; Feng et al., 2007), consumir potencias muy pequeñas del orden de atowatts (Roukes, 2000), operar a frecuencias muy altas hasta de gigahertz (1×109Hz; Bargatin et al., 2007; Dragoman et al., 2008), y disponer de arreglos de nanocanales para obtener agua potable a partir de agua salada (Wang et al., 2007), así como su potencial capacidad para crear memorias no volátiles más rápidas y con mayor capacidad de almacenamiento de datos (Wang et al., 2005; Kang y Jiang, 2007). Por ende, los NEMS abren un abanico de oportunidades para la fabricación de futuros dispositivos con un amplio rango de aplicaciones en áreas tales como la medicina, electrónica, mecánica, óptica, química, materiales y biotecnología.
Actualmente se lleva a cabo una exhaustiva investigación en el área de los NEMS, que ha sido precedida por el desarrollo de los MEMS en las últimas tres décadas (Villanueva et al., 2008). Los MEMS han incrementado su presencia en diversas aplicaciones comerciales y...