纳米机电系统

纳米机电系统（NEMS）是一类在纳米级集成了电气和机械功能的设备。纳米机电系统由所谓的微机电系统或纳米机电系统器件构成了下一步的逻辑小型化步骤。NEMS通常将类似于晶体管的纳米电子器件与机械致动器、泵或电动机集成在一起，从而可以形成物理、生物和化学传感器。该名称源自纳米范围内的典型器件尺寸，从而导致低质量，高机械共振频率以及潜在的大量子力学效应（例如零点运动），以及高的表面体积比，可用于基于表面的传感机制。应用包括加速度计和传感器，以检测空气中的化学物质。

当前阻碍许多NEMS设备商业应用的主要障碍包括低产量和高设备质量可变性。在实际实施NEMS设备之前，必须创建碳基产品的合理集成。金刚石已朝着这个方向迈出了最新一步，达到了与硅相当的加工水平。当前的重点是从实验工作转移到将实现这种新颖设备并从中受益的实际应用和设备结构。要克服的下一个挑战包括了解这些碳基工具的所有特性，并利用这些特性制造出具有低故障率的高效耐用的NEMS。

碳基材料因其出色的机械和电气性能而成为NEMS的主要材料。

• 纳米机电继电器
• 纳米机电系统质谱仪
• 基于纳米机电的悬臂

加州理工学院的研究人员开发了一种基于NEM的悬臂，具有高达甚高频（VHF）的机械共振。结合基于压阻金属薄膜的电子位移传感器有助于实现毫不含糊且高效的纳米器件读数。使用针对目标物质具有高分配系数的薄聚合物涂层对设备表面进行功能化，使基于NEMS的悬臂能够在室温下提供化学吸附测量，且质量分辨率小于1埃。基于NEMS的悬臂的其他功能已被用于传感器，扫描探针和在非常高的频率（100 MHz）下运行的设备的应用。