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Os Sensores de Nanoscale Construídos dos Ressonadores De alta freqüência de BAW Negam Efeitos de Temperatura

Published on November 6, 2012 at 4:36 AM

Ao longo da última década houve um interesse aumentado em ressonadores tornar-se para a detecção gravitmetric; contudo, a resposta dos sensores às variações na temperatura impediu que estejam usadas fora do laboratório. Os sensores Novos desenvolvidos por pesquisadores na Universidade de Cambridge negam os efeitos da temperatura de modo que possam ser usados nas indústrias que incluem cuidados médicos, telecomunicações e monitorização ambiental.

Sensores de Nanoscale

Os Sensores construídos dos ressonadores maiorias de alta freqüência da onda (BAW) acústica consistem em uma camada piezoeléctrica imprensada entre dois eléctrodos, a que um sinal variável da freqüência é aplicado. O ressonador vibra em uma freqüência dada, e as propriedades da onda acústica resultante permitem que os pesquisadores determinem o que está ocorrendo no ambiente.

A aplicação principal destes sensores do nanoscale é medir uma carga em massa. Seguindo muda na onda acústica, mudanças em massa nos sensores pode ser detectado. Os ressonadores podem ser alterados para detectar um número de coisas diferentes, dos antígenos/anticorpos aos contaminadores ambientais.

O tema importante que impediu a adopção destes ressonadores no anúncio publicitário que detecta aplicações foi sua resposta indesejável à temperatura. Quando as mudanças de temperatura, a onda acústica mudam junto com ela, assim que ela é impossível determinar se a mudança foi motivado por algo que o ressonador está tentando detectar ou uma mudança na temperatura. Por este motivo, o uso destes ressonadores foi limitado aos laboratórios onde as circunstâncias ambientais podem firmemente ser controladas.

Muitos pesquisadores tentaram compensar os efeitos da temperatura, mas como estes efeitos são não-lineares, podem somente ser minimizados, não eliminado completamente. Agora, os pesquisadores do Departamento da Engenharia projectaram um ressonador da onda acústica do volume do filme fino que permitisse a medida simultânea da carga da temperatura e da massa em um único dispositivo. O ressonador foi projectado de modo que tivesse duas ressonâncias que reagem diferentemente às mudanças da massa e de temperatura.

“Isto tem duas conseqüências,” diz o Dr. Luis García-Gancedo, um membro do grupo do Dr. Andrew Flewitt no Departamento da Engenharia. “Primeiramente, nós podemos eliminar completamente os efeitos da temperatura apesar de suas não-linearidades. Em Segundo Lugar, nós podemos medir exactamente a massa e a temperatura com sensibilidade extremamente alta no mesmo lugar, que nós não pudemos fazer antes.”

Com a ajuda da Empresa de Cambridge, a equipe está olhando duas aplicações preliminares para os ressonadores: sistemas biológicos e detecção física. Os ressonadores podiam ser usados para aplicações tais como a detecção de vírus em um ajuste dos cuidados médicos, ou contaminadores na água potável. Outras aplicações potenciais incluem a monitoração da qualidade do ar ou da pressão.

O ressonador pode detectar massas ao pedido de 10-15 relvados, que é aproximadamente o tamanho de um vírus. O tamanho do ressonador (tipicamente quadrado de alguns micrometres) significa que podem facilmente ser encaixados em vários dispositivos.

“Um dos problemas com tecnologia de detecção existente é que se você está tentando medir duas propriedades físicas diferentes, os sensores estão baseados frequentemente em dois mecanismos diferentes,” diz o Dr. García-Gancedo. “A integração de dois mecanismos de detecção diferentes significa que você termina frequentemente acima com um item volumoso. Mas o que nós desenvolvemos usamos exactamente a mesma tecnologia com exactamente a mesma eletrônica, sem algum aumento em tamanho.”

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

Last Update: 6. November 2012 05:26

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