TEAM FoMaMet home
News
Members
Cooperation
Recruitment
Projekt TEAM FoMaMet

Przedmiotem projektu Nanometrologia siły i zmian masy z zastosowaniem mikro- i nanoukładów typu MEMS i NEMS – FoMaMet jest opracowanie nowych metod i technik pomiaru nadzwyczaj małych sił i zmian masy za pomocą układów mikro- i nanoelektromechanicznych (nazywanych w języku angielskim micro-electro-mechanical systems – MEMS – i nano-electro-mechanical systems – NEMS). Dzięki miniaturyzacji tego typu układów (pełniących funkcję mikro- lub nanomaszyn) możliwa staje się obserwacja zjawisk zachodzących w strukturach o wymiarach rzędu pojedynczych nanometrów. Eksperymenty prowadzone w projekcie FoMaMet są częścią szerszych aktywności badawczych poświęconych ilościowym (innymi słowy metrologicznym) badaniom mikro- i nanostruktur. Rozwój nanometrologii jest bowiem silnie związany z postępem w dziedzinie mikro- i nanotechnologii, a w wielu przypadkach wręcz o nim stanowi. Przedmiotem eksperymentów prowadzonych w projekcie będą obserwacje zmian masy i siły w zakresach odpowiednio mniejszych od 1 pg i 1 pN realizowane nie tylko za pomocą układów MEMS i NEMS wytwarzanych w technologii mikro- i nanoelektronicznej, ale również za pomocą przetworników grafenowych.

The micro- and nano-electro-mechanical systems (MEMS and NEMS) can be used to investigate the mass adsorption and force at the nanoscale. The experiments in this field started with invention of the scanning tunneling microscopy (STM) and atomic force microscopy (AFM) in late 1980s. This technology which, in the general form, applied modified AFM spring cantilevers, was utilized to observe forces between functionalized microtips and surfaces. One of the possible measurement configurations can lead to biochemical diagnostics and nanoscale recognition of chemical nature of the chemical bindings between the microprobe and surfaces. Unfortunately, the described technology enables only qualitative investigations (which means detection) of forces in the range of several pikonewtons. An additional limitation is the low throughput, which can be, however, increased by application of the cantilever array. Another application of huge potential of the MEMS/NEMS technology is the detection of changes of the mass adsorbed on the cantilever surface. The sensitivity of these investigations reaches attogram range, but in the same way as in the force experiments any reliable method enabling calibration of the applied methods is well established. Therefore, the scientific goal of the project High-resolution force and mass metrology using actuated MEMS/NEMS devices – FoMaMet is to develop metrological methods and techniques for scaling, calibration of high-resolution novel MEMS- and NEMS-based devices for precise investigations of force and mass changes in the femtonewton and femtogram range.