Malamalama i Tekonolosi Manifinifi-Film
O tekonolosi manifinifi e aofia ai le tu'uina o ni mea pa'epa'e (e masani lava mai nai nanometers i nai micrometers mafiafia) i luga o se mea'ai. O nei laulau e mafai ona faia i u'amea, semiconductor, insulators, po'o isi mea, ma fa'aaogaina e fausia ai vaega fa'aeletoroni fa'atino. O lenei tekinolosi e taua tele i le gaosiga o masini eletise aua e mafai ai ona maualuga le saʻo ma le faʻatinoina o vaega. O le fa'aputuina o ata manifinifi e masani lava ona faia e ala i le fa'aputuina o ausa fa'aletino (PVD) po'o le fa'aputuina o ausa fa'ama'i (CVD), fa'amautinoaina le lelei ma le fa'atinoga o le oloa mulimuli.
O le atina'eina o tekinolosi manifinifi na amata mai i le ogatotonu o le 20th seneturi ina ua faia ni tulaga alualu i luma tele i meafaitino faasaienisi ma auala e teu ai masini. I le taimi muamua, sa masani ona faʻaaogaina tekinolosi manifinifi i totonu o pisinisi semiconductor mo le gaosiga o transistors ma fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasia. A'o fa'atupula'ia tekinolosi ma fa'atupula'ia le mana'omia, o le fa'aogaina o le fa'aogaina o tekinolosi manifinifi na vave fa'alauteleina. I aso nei, e masani ona faʻaaogaina i le gaosiga o masini, faʻapipiʻi faʻapipiʻi, sela o le la, taʻavale malosi, ma faʻamaʻi faʻamaʻi, ma isi. Mo se faʻataʻitaʻiga, i le gaosiga o masini, o loʻo faʻaaogaina tekinolosi manifinifi e gaosia ai masini faʻamalosi, masini kesi, ma masini vevela, lea e faʻaalia i le maualuga ma le saʻo. E le gata i lea, o le faʻaogaina o tekonolosi manifinifi i microelectromechanical system (MEMS) ma nanotechnology o loʻo faʻatupulaia foi, e maua ai le lagolago taua mo le faʻafouina ma le atinaʻe i nei vaega.
O vaega taua o tekinolosi manifinifi e aofia ai lona sao atoatoa, fetuutuunai, ma le tele o galuega faʻaogaina gafatia. O le sa'o maualuga e mafai ai e tekinolosi manifinifi ona ausia ni fua sa'o i totonu o se la'ititi lapopo'a, lea e taua tele mo masini e pei o masini e mana'omia le fa'amautu sa'o o fua o le mamafa i lalo o tulaga eseese o le si'osi'omaga. O le fetuutuunai o ata manifinifi e mafai ai ona latou fetuutuunai i substrates eseese ma manaoga talosaga, mafai ai ona tuu i luga o substrates eseese e pei o le silicon, tioata, metals, ma palasitika, ma ausia ai le tele o galuega. E le gata i lea, e mafai ona tuʻufaʻatasia tekinolosi manifinifi ma isi tekinolosi ma meafaitino e fatu ai masini tuʻufaʻatasia ma le tele o galuega. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tuʻufaʻatasia o tekinolosi manifinifi ma MEMS e mafai ona maua ai ni masini faʻamalosi laiti e le gata e laʻititi ma mama ae e sili ona maaleale ma faʻatuatuaina.
E mafai foi e tekinolosi manifinifi ona tu'ufa'atasia le tele o galuega i totonu o se masini e tasi, o lona uiga o le lagona, fuaina, ma fa'amaumauga fa'amaumauga e mafai ona ausia i le taimi e tasi i totonu o se ata manifinifi, fa'afaigofieina le mamanu ma le gaosiga o le masini. O lenei gafatia tu'ufa'atasiga e le gata e fa'aleleia ai le fa'atinoga o masini ma le fa'amaoni ae fa'aitiitia ai fo'i tau o gaosiga ma le lavelave. I le atinaʻeina o masini faʻamalosi, tekinolosi manifinifi ata tifaga e mafai ona faʻaleleia atili le faʻatinoina o masini, faʻatagaina i latou e galulue faʻamalosi i siosiomaga faigata eseese.
Tu'ufa'atasiga o Tekonolosi Manifinifi-Film i Va'aiga Fa'aoso
O le tuʻufaʻatasia o tekonolosi manifinifi i masini faʻamalosi e faʻamoemoe e faʻaleleia le faʻatinoga, faʻaitiitia le tele, ma faʻateleina le lagona. E ala i le pulea sa'o o meafaitino ma le mafiafia o le laulau, o tekinolosi manifinifi e mafai ai ona maua le atina'eina o masini sa'o maualuga. O lenei tu'ufa'atasiga e le gata ina fa'aleleia ai le fa'atinoga o le fa'atinoina o masini fa'apitoa ae e maua ai fo'i ni fa'amanuiaga taua i le tele o itu taua.
Muamua, o tekinolosi manifinifi-ata e mafai ai ona faʻaitiitiga o masini. O masini fa'aleaga masani e masani ona feagai ma tapula'a i le lapo'a ma le mamafa, a'o fa'atekonolosi manifinifi e fa'ataga ai le gaosiaina o masini mama mama e aunoa ma le fa'afefeina o le fa'atinoga. E taua tele lenei mea mo talosaga faʻatapulaʻa avanoa poʻo manaʻomia ni fofo mama, e pei o masini faʻafomaʻi ma MEMS.
Lona lua, o masini ata tifaga manifinifi e sili ona lelei i le faʻaleleia o lagona. E mafai ona iloa e tekinolosi manifinifi o le mamafa o le mamafa ma le sa'o maualuga, e fa'aoga lelei ai nei masini i si'osi'omaga e mana'omia ai fua sa'o. Mo se faʻataʻitaʻiga, i le faʻaogaina o mea tau pisinisi ma le mataʻituina o le siosiomaga, e mafai ona tuʻuina atu faʻamatalaga saʻo o masini ata tifaga manifinifi, ma faʻaleleia atili ai le lelei ma le faʻamaoni.
E le gata i lea, o tekinolosi manifinifi e faʻaleleia ai le faʻamaoni ma le tumau o masini faʻamalosi. O le maualuga o le tutusa ma le mautu o laupepa manifinifi e mautinoa ai le faʻatinoina faifaipea i luga o le faʻaaogaina umi. Pe a fa'atusatusa i fa'aleaganu'u fa'aleaganu'u, e mafai ona fa'atumauina lelei fa'atinoga e tusa lava pe i lalo o tulaga ogaoga o le si'osi'omaga, e fa'aoga lautele ai i fa'alapotopotoga e pei o le va'alele ma fale ta'avale.
Pe a fa'atusatusa i metotia fa'aleaganu'u, fa'atekonolosi manifinifi e ofoina atu se mea mama, fa'atusatusa, ma sili ona maaleale. O masini fa'aleaganu'u masani e masani ona feagai ma lu'itau i le lapopoa, mamafa, ma le sa'o, a'o tekinolosi manifinifi, faatasi ai ma ana meafaitino sili atu ma faiga gaosiga, e faatoilaloina nei tapulaʻa. E le gata ina lelei le tele ma le mamafa o masini ata tifaga manifinifi ae e sili atu foi le lelei o masini masani i tulaga o le saʻo ma le maaleale. O nei tulaga lelei e avea ai tekinolosi manifinifi-ata o se vaega taua o le atinaʻeina o tekinolosi faʻaonapo nei.
Mea e fai mo masini vaitifi manifinifi
O le filifiliga o mea e fa'aoga ai masini fa'apipi'i ata manifinifi e taua tele aua o nei mea e a'afia sa'o ai le fa'atinoga ma le fa'amaoni o masini.
Mea masani
O mea masani o lo'o fa'aogaina i masini manifinifi ata tifaga e aofia ai u'amea pei o auro, platinum, ma alumini, e lauiloa mo le lelei tele o le amio ma le fa'afefe. O le auro, e pei o se mea e sili ona taʻitaʻia, e masani ona faʻaaogaina i vaega eletise o masini e faʻamautinoa ai le saʻo ma le mautu o le felauaiga o faailo. O le Platinum, ona o lona faʻamautuina lelei o le vevela ma le faʻamaʻiina o le faʻamaʻiina, e faʻaaogaina lautele i masini mo siosiomaga maualuga-vevela. O le alumini, e mama ma lelei le amio, e masani ona faʻaaogaina i masini faʻaoga e manaʻomia ai le pulea o le mamafa. E le gata i lea, o mea semiconductor e pei o le silicon ma germanium o loʻo faʻaaogaina lautele i masini manifinifi ata tifaga ona o latou mea faʻainisinia lelei ma lagona, e taʻalo ai se sao taua i MEMS.
Mea Maualuga
Faatasi ai ma le atinaʻeina o tekonolosi, o mea faʻapitoa e pei o nanocomposites ma graphene o loʻo faʻateleina le gauai atu mo latou faʻaoga i masini manifinifi o le mamafa. O mea nei o lo'o su'esu'eina lautele mo a latou meatotino lelei ma le gafatia e fa'aleleia atili ai le fa'atinoga o masini. Nanocomposites tu'ufa'atasia le lelei o mea eseese, e ofoina atu le malosi fa'ainisinia sili ma le fa'agaioia, lea e mafai ona fa'aleleia atili ai le lagona ma le tumau. Graphene, faʻatasi ai ma lona fausaga faʻapipiʻi tasi-atom ma mea faʻapitoa eletise, ua manatu o se filifiliga lelei mo mea faʻalogo i le lumanaʻi. E le gata o loʻo i ai le ultra-high conductivity ae faʻaalia ai foʻi le malosi faʻainisinia sili ma elasticity, faʻaalia ai le malosi tele i le atinaʻeina o masini faʻamalosi e sili ona maaleale.
Meatotino Meatotino
O le filifilia o mea e faʻaogaina mo masini faʻapipiʻi ata manifinifi e faʻavae i luga o latou eletise, masini, ma mea faʻamafanafana e faʻamautinoa ai le faʻatinoina lelei i lalo o tulaga faʻaogaina eseese. Mo se faʻataʻitaʻiga, o masini e faʻaaogaina i siosiomaga maualuga-vevela e manaʻomia ai mea e sili ona lelei le faʻamautuina o le vevela ma le faʻamaʻiina o le faʻamaʻiina, ae o talosaga e manaʻomia ai le maualuga o le maaleale e mafaufau i le eletise eletise ma le masini elasticity modulus o mea. E ala i le iloiloina atoatoa o nei meafaitino, e mafai e tagata mamanu ona filifili mea e sili ona talafeagai mo manaʻoga faʻapitoa, faʻamautinoaina le faʻamaoni ma le saʻo o masini i totonu o siosiomaga faigata eseese.
Fuafuaga Fuafuaga mo Fa'amama Va'ai Ata Ata Manifinifi
Fuafuaga iloiloga mo masini manifinifi-tiea mamafa e fa'amoemoe e fa'amautinoa lo latou fa'atinoga, fa'amaoni, ma mautu i fa'aoga eseese.
Fuafuaga Fausia
O le mamanu faʻatulagaina o masini faʻamalosi ata manifinifi e tatau ona faʻamautinoa le mautu ma le malosi faʻainisinia aʻo tumau pea le faʻalogo ma le saʻo. O lenei mea e manaʻomia ai tagata mamanu e mafaufau e le gata i mea faʻapitoa o le ata manifinifi ae faʻapea foʻi ma le mamafa o masini ma le faʻaogaina o le siosiomaga i faʻaoga moni. O le fa'atulagaina o le masini e tatau ona tetee atu i fa'alavelave fa'ainisinia ma suiga o le si'osi'omaga a'o fa'amautu se fa'ailoga mautu.
Ma'ale'ale
O le ma'ale'ale o se mea taua i le mamanu o masini fa'amalosi, e a'afia i mea e filifilia, mafiafia manifinifi, ma tekinolosi gaosiga. E mafai ona iloa e masini maaleale maualuga le suiga o le mamafa o minute, e taua tele mo le fuaina saʻo ma le faʻatonutonuina o talosaga. Filifiliga o meafaitino e a'afia sa'o ai lagona maaleale; mea eseese e eseese mea tau masini ma eletise, talafeagai mo manaoga eseese talosaga. O le mafiafia o ata manifinifi ose mea taua foi; o le manifinifi o le ata, o le maualuga foi lea o le maaleale, ae e ono faʻaitiitia ai le malosi faʻainisinia, e manaʻomia ai se paleni i le va o le lagona ma le malosi.
Sa'o ma Sa'o
O le ausiaina o le sa'o ma le sa'o maualuga i masini manifinifi-tiea mamafa e mana'omia ai le mamanu ma le fa'aeteete faiga e fa'amautinoa ai le fa'atuatuaina ma le toe fa'afo'i. E aofia ai le pulea tonu o le mafiafia ma le tutusa o le ata manifinifi, filifilia o mea'ai talafeagai, ma le fa'amalieina o faiga gaosiga. So'o se fa'aletonu la'ititi i le fa'agasologa o le gaosiga e mafai ona a'afia ai le fa'atinoina o masini, ma fa'atonuina ai le lelei ma le su'ega e mana'omia.
Uiga Fa'atinoga Taimi Tali
E masani lava ona i ai se taimi vave tali atu o masini masini ata tifaga manifinifi, e taua tele mo faʻaoga malosi e manaʻomia ai le mataʻituina o le mamafa. O le vave tali taimi e fa'amautinoa ai e mafai e le masini ona vave pu'eina suiga o le mamafa, tu'uina atu fa'amatalaga fa'amaumauga mo taimi tonu mo talosaga i matā'upu e pei o masini fa'atosina, masini fa'afoma'i, ma le aerospace.
Tumau
Filifilia o mea talafeagai ma le faʻaaogaina o auala faʻalagolago i le gaosiga e faʻaleleia ai le tumau o masini faʻamalosi ata manifinifi, faʻamautinoa le faʻatuatuaina umi. O le tumau e taua tele mo le faʻagaioiina tumau tumau o masini, aemaise lava i latou o loʻo galulue i tulaga faigata o le siosiomaga, e pei o le maualuga o le vevela, maualuga le susū, poʻo le siosiomaga pala.
Mauaina o le Siosiomaga
E tatau ona fa'atumauina fa'agaioiga fa'atino i lalo o tulaga eseese o le si'osi'omaga, e aofia ai suiga o le vevela, susū, ma fa'alavelave fa'ainisinia. Ole mea lea e mana'omia ai masini e fa'amautu lelei le si'osi'omaga, ia mafai ona fa'agaoioi i totonu ole lavelave o le vevela, ma ia le amana'ia i suiga ole susū ma fa'alavelave fa'ainisinia. Filifiliga o meafaitino ma mamanu afifi e faia se sao taua i le faʻamautinoaina o le mautu o le siosiomaga o masini.
Fa'aogaina o masini fa'a'oto'oto
I totonu o pisinisi taʻavale, e faʻaogaina masini faʻapipiʻi manifinifi i totonu o paʻu paʻu paʻu (TPMS) e tuʻuina atu ai faʻamaumauga moni o paʻu paʻu, faʻaleleia le saogalemu ma le faʻatinoga. I faiga fa'atonutonu afi, o nei masini e mata'ituina le suau'u ma le mamafa o le ea, fa'amautinoaina le fa'atinoina o le afi ma le lelei. E le gata i lea, o faiga mo le saogalemu o taavale e pei o taga ea ma faiga taofi e faalagolago i masini manifinifi o le mamafa mo le fuaina o le mamafa ma le taimi talafeagai.
I totonu o le falema'i, e fa'aogaina masini mata'itusi manifinifi i le toto toto, e tu'uina atu ai fua sa'o ma e le fa'asalaina e mana'omia mo le tausiga o ma'i ma su'esu'ega. E faʻaaogaina foi i masini faʻapipiʻi mo le mataʻituina pea o le physiological, faʻaleleia atili o togafitiga maʻi. O masini fa'afoma'i fa'aogaina, e pei o su'esu'ega fa'aletino ma mata'ituina le soifua maloloina, fa'aoga nei masini e siaki ai fa'ailoga taua ma gaioiga fa'aletino.
I le va'aiga o le aerospace, e fa'aogaina masini fa'amama manifinifi ata mo le mata'ituina o le mamafa o le fale, fa'amautinoaina le sili atu o le mamafa o le fale mo le mafanafana ma le saogalemu o pasese. E fa'aogaina fo'i mo le mata'ituina o le soifua maloloina, e mafai ona iloa fa'afitauli fa'aletonu a'o le'i ogaoga. E le gata i lea, o nei masini e taua tele i faiga vaʻaia o le siosiomaga, faʻamautinoaina tulaga mautu mo le auvaa ma meafaigaluega.
I fa'aoga fa'apisinisi, e fa'aogaina masini fa'amama manifinifi-ti'oti mo le fa'atonuina tonu o le fa'agasologa, fa'amautinoaina le fa'aogaina lelei ma le lelei. O faiga fa'akomepiuta e fa'alagolago i nei masini mo fa'amatalaga fa'apitoa ma lagona fa'amalosi, fa'aleleia a latou fa'atinoga ma agava'a. O faiga mo le saogalemu o falefaigaluega e fa'aogaina ai fo'i masini fa'amama manifinifi e iloa ma tali atu i suiga o le mamafa, puipuia o fa'alavelave ma fa'amautinoa le saogalemu o tagata faigaluega.
Fesili e Fai soo
O a ni mea e sili ona lelei o masini manifinifi o le mamafa?
O masini fa'amama ata manifinifi e ofoina atu le maaleale maualuga, fa'aitiitiga, ma fa'aleleia atili le fa'atuatuaina, ma fa'amalieina mo fa'aoga eseese. O latou lagona maualuga e mafai ai ona latou iloa suiga o le mamafa o minute, o le mamanu laititi e mafai ai ona talafeagai mo le faʻaogaina o avanoa, ma faʻalauteleina le faʻalagolago e faʻamautinoa ai le faʻagaioiina tumau tumau i siosiomaga faigata.
E fa'afefea ona 'ese'ese masini fa'amama manifinifi ata mai masini fa'aleaganu'u?
E sili atu le sa'o, fa'akomepiuta, ma e masani lava ona sili atu le umi nai lo masini masani masani. Latou te ofoina atu le faʻatinoga sili atu i talosaga manaʻomia, e mafai ona faʻaogaina i totonu o le lautele lautele o le vevela ma le mamafa, ma maua ai le lagona maualuga ma le saoasaoa tali. O nei uiga e fa'asilisili ai masini ata tifaga manifinifi i le tele o talosaga maualuga mana'omia.
O a mea e masani ona fa'aogaina i masini manifinifi o le mamafa?
O mea masani e aofia ai metala pei o auro ma platinum, semiconductor pei o le silicon, ma mea faʻapitoa e pei o graphene. O le auro ma le platinum e faʻaaogaina lautele mo lo latou amio lelei ma le faʻafefeteina i le eletise eletise. Silicon e masani ona faʻaaogaina i semiconductor manifinifi ata ona o le lelei o mea faʻainisinia ma uiga faʻaeletoroni, aʻo graphene e manatu o se filifiliga lelei mo mea faʻalogo i le lumanaʻi ona o lona tulaga faʻapitoa eletise ma le malosi faʻainisinia.
O fea alamanuia e sili ona aoga mai masini manifinifi o le mamafa?
O ta'avale, fa'afoma'i, va'alele, mea fa'akomepiuta fa'atau, ma alamanuia fa'ainisinia e matua'i fa'amanuiaina mai masini manifinifi o le mamafa. I totonu o pisinisi taʻavale, o nei masini e faʻaaogaina mo le mataʻituina o le mamafa o paʻu ma le puleaina o afi; i le falemaʻi, e faʻaaogaina mo le mataʻituina o le toto ma faʻapipiʻiina masini; i le va'alele, e fa'aaogaina mo le mata'ituina o le mamafa o le fale ma le mata'ituina o le soifua maloloina; i mea tau eletise, latou te faʻaleleia le poto masani o tagata faʻaoga o masini atamai; ma i totonu o mea tau pisinisi, e faʻaaogaina mo le faʻatonutonuina o gaioiga ma robotics.
O a auala gaosi e fa'aaogaina mo masini manifinifi o le mamafa o ata?
O auala masani e aofia ai le sputtering, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), ma atomic layer deposition (ALD). O nei metotia e mafai ona faʻatonutonu tonu le mafiafia, tutusa, ma le tuʻufaʻatasia o le ata manifinifi, faʻamautinoa le faʻatinoina o le masini ma le faʻamaoni. O le Sputtering o se auala e fa'aogaina ai le ausa fa'aletino mo le gaosia o ata manifinifi u'amea; CVD ma PVD auala e masani ona faʻaaogaina mo le teuina o semiconductors ma mea faʻapipiʻi; E mafai e le ALD ona pulea le mafiafia o ata manifinifi ile tulaga atomika, talafeagai mo le sauniaina o ata manifinifi.
Fa'asinomaga:
1.Ohring, M. (2001). "Material Science of Manifinifi Ata." A'oga Fa'asalalau.
Taimi meli: Iuni-28-2024