La micromecánica, también conocida como MicroElectricalMechanical Systems (MEMS), es el estudio de estructuras y sistemas de ingeniería a un nivel más pequeño, generalmente medido en milímetros a micrones, una unidad que mide 1 1 millonésima parte de un metro. Los principios de la mecánica y la ingeniería cambian a medida que los objetos se hacen más pequeños, lo que requiere que se tenga en cuenta la escala al analizar y desarrollar microdispositivos. La micromecánica de materiales es el análisis de materiales compuestos a nivel de sus constituyentes individuales para predecir cómo reaccionarán estos materiales en diversas condiciones.
El campo médico, la industria relojera y la industria automotriz suelen utilizar aplicaciones de la micromecánica. Prácticamente todos los campos que utilizan productos y sistemas de ingeniería se benefician de la micromecánica. Por ejemplo, el estudio de la micromecánica puede ayudar a los ingenieros a determinar qué materiales son más seguros para su uso en automóviles y más resistentes a los daños causados por las fuerzas durante un choque.
La base de la micromecánica es que a medida que los objetos se hacen más pequeños, las fuerzas relacionadas con el volumen se vuelven menos significativas. El peso y la inercia se vuelven menos preocupantes en el mundo microscópico, lo que abre nuevas oportunidades de ingeniería para objetos y sistemas pequeños que son difíciles o no posibles en el mundo macroscópico. De la misma manera, las fuerzas relacionadas con el área de la superficie, como la fricción y la tensión superficial, se vuelven muy importantes a medida que los objetos se vuelven más pequeños.
Las piezas micromecánicas consumen menos energía, suelen ser menos costosas y pesan menos que sus contrapartes de tamaño normal. Este tipo de máquinas se pueden fabricar con un alto grado de precisión utilizando técnicas especiales. Por ejemplo, los ingenieros pueden utilizar el mecanizado por electrodescarga (EDM) para fabricar piezas como turbinas a partir de materiales conductores de electricidad.
Otra área de creciente interés en la micromecánica es el uso de silicio para crear máquinas extremadamente pequeñas utilizando un proceso de tipo fotográfico. Estas máquinas se crean ya ensambladas y en pleno funcionamiento. El micromecanizado de superficies de silicio utiliza una oblea de silicio como superficie de patrón. Una vez que el patrón se graba capa por capa sobre la oblea, se elimina el exceso de silicio, dejando un microcomponente funcional. El micromecanizado a granel realiza una tarea similar al eliminar partes de la oblea de silicio, dejando una micromáquina en funcionamiento que ya está ensamblada.
LIGA es un acrónimo de la palabra alemana para litografía. La técnica LIGA utiliza la litografía de rayos X para aplicar una imagen al polimetilmetacrilato (PMMA). Luego, el PMMA se sumerge en un medio de grabado para eliminar el material no deseado, dejando una micromáquina.
La micromecánica de materiales no homogéneos establece que los compuestos, o materiales compuestos por dos o más materiales diferenciados, deben tratarse de manera diferente a los materiales homogéneos. La homogeneización se utiliza para hacer predicciones sobre cómo dos materiales reaccionarán a diversas condiciones en forma compuesta en función de sus cualidades individuales. Esto ayuda a los microingenieros a predecir cómo los pequeños cambios en los materiales compuestos pueden cambiar la durabilidad y otras propiedades de los materiales.