微機電技術(shù)的應用-物質(zhì)是由基本粒子組成的
宏觀系統(tǒng)有很好接口和聯(lián)系的系統(tǒng)都可稱為微機電系統(tǒng)。微
米尺度的力學既不是僅限于微機電系統(tǒng)的背景,更不是微機電系統(tǒng)
技術(shù)的全部。但鑒于微機電系統(tǒng)的含義很寬泛,而當前微米尺度的
力學的背景也主要是微機電系統(tǒng)。因此,姑且將這一微米尺度的力
學稱為微機電系統(tǒng)力學。
按照人們當今的認識水平,物質(zhì)是由基本粒子組成的,其物理
的基本力有4個,即弱相互作用力、強相互作用力、電磁力及引力
。其中弱相互作用力和強相互作用力是短程力,從作用行程角度對
于微米尺度來說可以忽略。引力是長程力,但其對質(zhì)量的依賴很強
。只有在質(zhì)量很大的情況下,引力才比較明顯。在微尺度下,其量
級又比電磁力小許多數(shù)量級。因此,對微機電系統(tǒng)來說,從數(shù)量級
的角度瑪l力也是可以忽略的??梢钥闯?,從物理基本力的作用和
影響看,在微機電系統(tǒng)環(huán)境中電磁力的作用是最主要的作用。
根據(jù)作用力性質(zhì)的不同,有些力以表面作用形式為主,有些力
以體積作用形式為主,也有些力以線作用形式為主。微米系統(tǒng)相對
宏觀系統(tǒng),其整體三維尺寸都同時收縮,但從量級上看,體積的收
縮最快,面積的收縮次之,線的收縮最慢。因此,在同等力密度情
況下,隨著尺度向微米尺度的減小,體力變得越來越微弱,面力次
之,線力變得越來越明顯。
可以看出,微機電系統(tǒng)雖然在幾何上可能是宏觀系統(tǒng)的等比例
縮小,但各種特性并非簡單相似。幾何上的縮小,不僅引發(fā)了尺度
的改變,更主要是引發(fā)了系統(tǒng)力學環(huán)境、力學特性、力學行為、力
學規(guī)律等的變化。正是這種變化導致了微機電系統(tǒng)特殊的力學特性
和規(guī)律。因此,我們期待通過本書為研究者搭建一個討論和分析的
平臺。
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