Investigadores de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China desarrollaron un sensor de líquido compacto basado en una carcasa cilíndrica de vidrio llena de líquido. Los modos circunferenciales intrínsecos de la carcasa cilíndrica se excitaron acústicamente y posteriormente se detectaron.

Las resonancias circunferenciales de la carcasa cilíndrica podrían usarse para detectar las propiedades del líquido. El campo resonante correspondiente se limitó a la superficie de la cáscara y mejoró la interacción entre la onda acústica y la muestra líquida en la cáscara. mejorando la sensibilidad.

Se necesita un análisis rápido y preciso de las propiedades de un líquido en campos como el control de la calidad de los alimentos, análisis de composición petroquímica y seguimiento ambiental.

Cristales fonónicos, que son eficientes en modular la propagación y distribución de ondas acústicas, han sido diseñados como sensores de líquidos basados ​​en modos localizados. Sin embargo, la compleja estructura de este tipo de sensores limita su portabilidad e integración, y la mayoría de los sensores basados ​​en cristales fonónicos permanecen como prototipos de laboratorio en sus primeras etapas.

Basado en la optimización analítica anterior, El Dr. Lin Qin de SIAT desarrolló el sistema fabricado compuesto por una carcasa cilíndrica de vidrio con un radio exterior de 150.01μm, un radio interior de 119,98 μm, y una longitud de 10 mm. La cáscara se llenó con el líquido a ser detectado, y el volumen de la muestra del sensor fue de aproximadamente 0,45 µl.

Para evaluar el rendimiento del sistema de carcasa cilíndrica, Los investigadores investigaron los coeficientes de transmisión de mezclas de agua y yoduro de sodio (NaI) de concentraciones variables dentro de la cáscara. Siempre hay agua pura alrededor de la concha.

Cuando una onda acústica plana de frecuencia de resonancia adecuada viajó a través del caparazón lleno con el medio líquido y excitó la resonancia circunferencial del caparazón, el campo acústico localizado alrededor de la superficie de la cáscara podría interactuar intensamente con la muestra líquida.

La caída de la transmisión resonante dependía en gran medida de las propiedades acústicas del líquido. Por lo tanto, la posición del buzamiento de transmisión resonante podría usarse para medir las propiedades acústicas del líquido.

La carcasa cilíndrica es desechable y compatible con otros componentes microfluídicos, y podría integrarse con dispositivos de laboratorio en un chip para diversas aplicaciones de detección de microfluidos en un estudio futuro.

El estudio fue publicado en Sensores y actuadores A:Físicos .