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太極者，陰陽也。陰為靜，陽為動。萬物皆有陰陽。MEMS亦復(fù)如是。 歐洲人也懂太極。意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡稱ST）執(zhí)行副總裁及模擬器件、MEMS及傳感器產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna就用中國的傳統(tǒng)哲學(xué)來講解ST MEMS技術(shù)的發(fā)展及前景。與以往不同，這次的重點是MEMS微執(zhí)行器，MEMS的陽極。 微執(zhí)行器（Micro Actuator）也稱作微致動器或微推進(jìn)器。我們熟知的MEMS器件大多屬于傳感器，是被動、靜態(tài)的感測器件，其性陰。執(zhí)行器則屬于主動、運動的器件，其性陽。傳感器和執(zhí)行器是MEMS器件的陰陽兩面，性質(zhì)互補(bǔ)，用途各異。 
如今，MEMS傳感器在消費類電子設(shè)備上已經(jīng)等待普遍的應(yīng)用。幾乎所有的智能手機(jī)都離不開MEMS運動傳感器、環(huán)境傳感器和音頻傳感器。相比之下，MEMS微執(zhí)行器的進(jìn)展比較緩慢。好消息是，這一狀況正在發(fā)展改變。 Vigna先生首先舉例說明了MEMS微執(zhí)行器的最新應(yīng)用，那就是聯(lián)想Yoga筆記本電腦上的Intel RealSense 紅外投影器。該紅外投影器與紅外影像傳感器、圖像處理器想配合，可以完成3D影像構(gòu)建，實現(xiàn)人臉識別、手勢識別等無接觸人機(jī)交互行為。
Yoga筆記本電腦上的紅外投影器正是MEMS微執(zhí)行器的一種：MEMS微型反射鏡，或微鏡，其原理是通過靜電或磁力驅(qū)動一個微型鏡片轉(zhuǎn)動。據(jù)Vigna先生介紹，根據(jù)驅(qū)動原理，MEMS微執(zhí)行器可分為以下幾種： 壓電式微執(zhí)行器：用于相機(jī)的自動對焦和打印機(jī)的打印頭。與音圈電機(jī)（VCM）相比，壓電微執(zhí)行器功耗更低、速度更快，更適合智能手機(jī)上相機(jī)的自動對焦。ST與鏡頭創(chuàng)新企業(yè)PoLight公司合作，使用薄膜式壓電執(zhí)行器開發(fā)智能手機(jī)相機(jī)自動對焦執(zhí)行器。壓電式MEMS打印頭支持高粘稠打印材料的使用，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于商業(yè)和工業(yè)高速噴墨打印機(jī)，也可以用于3D打印。 在醫(yī)療領(lǐng)域，壓電微執(zhí)行器也得到了創(chuàng)新應(yīng)用。ST與Debiotech公司合作開發(fā)了一款稱作Jewel Pump的微型胰島素泵，其中的MEMS微流控技術(shù)可精確控制胰島素液的注射量。Jewel Pump比市場上現(xiàn)有的胰島素泵更小、更薄、更輕，可改善糖尿病患者的生活品質(zhì)。 熱學(xué)微執(zhí)行器：用于噴墨打印機(jī)的打印頭，稱作MEMS微射流執(zhí)行器。 靜電式微執(zhí)行器：用于驅(qū)動微型反射鏡，正如前面提到的聯(lián)想Yoga筆記本電腦上的紅外投影器。光學(xué)投影微執(zhí)行器也可用于汽車的抬頭顯示、手機(jī)投影顯示和浸入式顯示裝置等。 Vigna先生介紹說，ST的微鏡與美國德州儀器（TI）的DLP工作原理完全不同。他說，DLP為微鏡陣列，而ST的微鏡只有一片。DLP微鏡是數(shù)字式的，只有0和1兩種模式，而ST的微鏡是模擬的，可實現(xiàn)逐行掃描。 磁力微執(zhí)行器：用途與靜電式微執(zhí)行器類似。 在以上的各類ST MEMS微執(zhí)行器中，只有熱學(xué)的微射流執(zhí)行器應(yīng)用較早，起始于2000年。而壓電式的微執(zhí)行器和微反射鏡則剛剛起步。然而我們看到，MEMS微執(zhí)行器的創(chuàng)新應(yīng)用不乏亮點。在今后的十年當(dāng)中，也許MEMS微執(zhí)行器會迅速普及，到時候Vigna先生就可以驕傲地說：我們的MEMS做到陰陽平衡，靜動皆宜了。 |
