通常，電子工程師的主要目標是開發耐用且可以長時間運行而不會損壞的器件和組件。但是此類器件需要耐久的材料，這最終會導致電子垃圾在地球上的積累。

西北大學和伊利諾伊大學的研究人員一直在研究一種完全不同類型的MEMS：基于“瞬態材料”的MEMS。瞬態材料是可以在程序和特定時間以其他方式溶解、再吸收、分解或物理消失的材料。

他們最近發表在Nature Electronics上的論文介紹了基于完全水溶性材料的新型 MEMS，這種材料可以在設定的時間后溶解在周圍環境中。將來，這些材料可能有助于減少電子垃圾的數量，從而能夠開發出一些在不再需要時會自發消失的電子器件。這類瞬態器件的一個子集是那些能夠通過水解過程在生物流體或地下水中再吸收。

在過去的幾年里，羅杰斯和他的研究小組設計了幾種可以溶解在周圍環境中的材料。在他們過去的工作中，他們還展示了這些材料在制造具有數字電子功能的臨時醫療植入物方面的巨大潛力。

生產和測試生態可吸收和生物可吸收MEMS。a：帶有四個系繩的懸掛式 eb-MEMS，在生產過程中將器件角連接到源晶圓。b：eb-MEMS器件與柔性生物可吸收聚合物基板和集成電路的集成。插圖：將此類器件集成到心肌（即心臟的肌肉層）曲面上的圖示。c：作為 eb-MEMS 代表的加速度計在不同階段的解體。例如，他們建議使用這些材料制造可吸收的傳感器，該傳感器可以在創傷性腦損傷或腦手術后植入患者的大腦中，以檢測顱內壓。同樣，他們強調了生物可吸收材料用于制造從內部刺激身體的器件的潛在用途，例如心臟起搏器（通過控制心律幫助患者在心臟手術后恢復的植入器件）。

Rogers解釋說：“這些系統中的許多系統都可以受益于具有先進功能的生態/生物可吸收MEMS技術，這是我們過去在該領域的工作所缺乏的能力。” “我們新的MEMS器件的獨特之處在于它們能夠溶解在水環境中——無論是在體內還是在環境中。”

這組研究人員創造的MEMS由不同的材料組成，這些材料逐漸消失，與水緩慢反應，最終產生無害且環保的殘留物。這些材料包括摻雜的多晶硅、氮化硅和生物可吸收的聚酐基聚合物。

“我們是第一個展示瞬態MEMS器件的例子。”Rogers說，“我們設想的應用范圍從臨時植入物到解決當前患者護理中未滿足的需求，再到在使用一段時間后安全消失以避免恢復需要的環境監測器。軍事應用可能包括部署在遠處的敏感系統，在那里不需要恢復被對手攻擊是一個問題。”

在最初的測試和評估中，羅杰斯和他的團隊測試了他們的材料溶解在小動物體內同時粘附到身體組織上的能力，并取得了非常有希望的結果。因此，他們的工作最終可能為制造可溶解的醫療植入物、環境傳感器和其他類型器件鋪平道路，這些器件將在完成特定任務后以環保的方式消失。

“在我們目前的研究中，我們正在探索將這些生態/生物可吸收MEMS集成到我們的各種可吸收電子平臺中的可能性，以創造新型臨時植入技術。”Rogers 補充道。