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Nanoscale-Fühler, die von Hochfrequenz-BAW-Resonatoren Aufgebaut werden, Verneinen Temperatur-Effekte

Published on November 6, 2012 at 4:36 AM

In den letzten zehn Jahren hat es erhöhten Zinsen an sich Entwickeln Resonatoren für das gravitmetric Ermittlen gegeben; jedoch hat die Antwort der Fühler zu den Temperaturschwankungen sie an außerhalb des Labors verwendet werden verhindert. Die Neuen Fühler, die von den Forschern an der Universität von Cambridge entwickelt werden, verneinen die Effekte der Temperatur, damit sie in den Industrien einschließlich Gesundheitswesen, Telekommunikation und Umweltüberwachung verwendet werden können.

Nanoscale-Fühler

Die Fühler, die von den HochfrequenzMassenresonatoren der akustischen Welle (BAW) aufgebaut werden, bestehen aus einer piezoelektrischen Schicht, die zwischen zwei Elektroden eingeschoben wird, zu denen ein variables Frequenzsignal angewandt ist. Der Resonator vibriert bei einer gegebenen Frequenz, und die Eigenschaften der resultierenden akustischen Welle erlauben Forschern, zu bestimmen, was in der Umgebung auftritt.

Die Hauptanwendung dieser nanoscale Fühler ist, eine Massenbelastung zu messen. Indem den Gleichlauf, ändert in der akustischen Welle, Massenänderungen auf den Fühlern kann entdeckt werden. Die Resonatore können geändert werden, um einige verschiedene Sachen, von den Antigenen/von den Antikörpern zu den Umweltverschmutzern zu entdecken.

Das wichtige Thema, das die Annahme dieser Resonatore in der Werbung verhindert hat, die Anwendungen ermittlt, ist ihre unerwünschte Antwort zur Temperatur gewesen. Wenn die Temperaturwechsel, die akustische Welle zusammen mit ihr, also ändert, ihr ist unmöglich, zu bestimmen, ob die Änderung durch etwas motiviert worden ist, das der Resonator versucht zu entdecken oder eine Änderung in der Temperatur. Aus diesem Grund ist der Gebrauch dieser Resonatore auf Labors begrenzt worden, in denen Umweltbedingungen hochstrukturiert sein können.

Viele Forscher haben versucht, die Effekte der Temperatur auszugleichen, aber, da diese Effekte nichtlinear sind, können sie nur herabgesetzt werden, nicht vollständig beseitigt worden. Jetzt haben Forscher von der Abteilung der Technik einen Resonator der akustischen Welle der Dünnfilmmasse konstruiert, der simultanes Maß des Temperatur- und Massenladens in einem Einzelgeräte erlaubt. Der Resonator ist konstruiert worden, damit er zwei Resonanzen hat, die anders als zur Masse und zu den Temperaturwechseln reagieren.

„Dieses hat zwei Konsequenzen,“ sagt Dr. Luis Garcia-Gancedo, ein Bauteil von Gruppe Dr. Andrew Flewitts in der Abteilung der Technik. „Zuerst, sind wir in der Lage, die Effekte der Temperatur unabhängig davon seine Nichtlinearität vollständig zu beseitigen. Zweitens sind wir, Masse und Temperatur mit extrem hoher Empfindlichkeit am gleichen Einbauort genau zu messen, den wir nicht gewesen sind, vorher zu tun.“

Mit der Unterstützung von Cambridge-Unternehmen betrachtet das Team zwei Hauptanwendungen nach den Resonatoren: biologische Anlagen und körperliches Ermittlen. Die Resonatore konnten für Anwendungen wie Entdecken von Viren in einer Gesundheitsweseneinstellung oder Verschmutzer in Trinkwasser verwendet werden. Andere mögliche Anwendungen umfassen Luftqualität oder Drucküberwachung.

Der Resonator ist in der Lage, Massen zur Ordnung von 10-15 Gramm zu entdecken, die ungefähr die Größe von einem Virus ist. Die Größe des Resonators (gewöhnlich Quadrat einiger Mikrometer) bedeutet, dass sie in den verschiedenen Einheiten leicht eingebettet werden können.

„Eins der Probleme mit existierender ermittlender Technologie ist, dass, wenn Sie versuchen, zwei verschiedene physikalische Eigenschaften zu messen, die Fühler häufig auf zwei verschiedenen Vorrichtungen basieren,“ sagt Dr. Garcia-Gancedo. „Die Integration von zwei verschiedenen Abtastmechanismen bedeutet, dass Sie häufig oben mit einem sperrigen Feld beenden. Aber, was wir einsetzen genau die gleiche Technologie mit genau der gleichen Elektronik entwickelt haben, ohne irgendeine Zunahme an Größe.“

Quelle: http://www.enterprise.cam.ac.uk/

Last Update: 6. November 2012 05:24

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