سامانه ‏های غیرخطی در مهندسی برق

سامانه ‏های غیرخطی در مهندسی برق

طراحی و شبیه‌سازی یک میکروسنسور بیولوژیکی کاربردی در محیط مایع بر پایه آرایه نوسانگر مکانیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی سهند
2 دانشگاه صنعتی سهند، تبریز
چکیده
در این مقاله، یک سنسور بیولوژیکی حساس به جرم با قابلیت ساخت به کمک تکنولوژی میکروالکترومکانیکی با کاربرد در محیط مایع و با قابلیت به­کارگیری در قطعات "آزمایشگاه روی یک تراشه"، برای کاربردهای پزشکی ارائه شده است. سنسور بیولوژیکی پیشنهادی از تزویج الکترومکانیکی المان‌های نوسانگر مکانیکی هارمونیک به کمک فنرهای هارمونیک مناسب، به‌عنوان یک آرایه نوسانگر مکانیکی طراحی شده است. انتشار موج مکانیکی در راستای این آرایه به کمک روش الکترواستاتیکی با استفاده از یک مولد و یک سنسور بر پایه خازن­های انگشتی انجام می‌گیرد. ویژگی­های مهم این طرح هزینه ساخت کم، اتلاف کم در تداخل با محیط مایع، حساسیت بالا و سطح موثر جذب بزرگِ سنسور بیولوژیکی پیشنهادی است. ارزیابی ویژگی‌ها و عملکرد سنسور بیولوژیکی پیشنهادی از جمله حساسیت سنسور به کوچکترین میزان جرم جذب شده و امکان اندازه­گیری تغییرات خازنی در خروجی آن، و اثرات میرایی موج انتشاری در تداخل با محیط مایع به کمک نرم افزار ‌Comsol مدل‌سازی شده است، که بررسی نتایج، گویای حساسیت جرمی بالا توام با امکان سنجش خروجی این سنسور بیولوژیکی با ادوات الکترونیکی موجود شده است.

  • تاریخ دریافت 21 تیر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 21 تیر 1404
  • تاریخ انتشار 01 مهر 1398