Pequeños "pelos" del polímero SU-8 se aplican a un flexible, superficie móvil, cuya capacitancia cambia con cada movimiento.
Un "pelo de grillo artificial" utilizado como sensor de flujo sensible tiene dificultades para detectar Señales de baja frecuencia:tienden a ser ahogadas por el ruido. Pero ahora, Un poco de retoques inteligentes con la flexibilidad de los soportes del cabello diminuto ha hecho posible aumentar la relación señal / ruido en un factor de 25. Esto significa que ahora se pueden medir los flujos débiles. Investigadores del Instituto MESA + de Nanotecnología han presentado detalles de esta tecnología en el Nueva Revista de Física .
Estos pequeños pelos que se fabrican mediante técnicas de microtecnología, están perfectamente dispuestos en filas e imitan los pelos corporales extremadamente sensibles que usan los grillos para detectar depredadores. Cuando un cabello se mueve la capacitancia eléctrica en su base cambia, haciendo que el movimiento sea mensurable. Si hay una gama completa de pelos, entonces este efecto se puede utilizar para medir patrones de flujo. Del mismo modo, los cambios en el flujo de aire le dicen a los grillos que están a punto de ser atacados.
Radio AM mecánica
En el caso de señales de baja frecuencia, el ruido inherente al propio sistema de medición tiende a estropear las obras al ahogar las mismas señales que el sistema fue diseñado para medir. Una idea muy atractiva es "mover" estas señales al rango de alta frecuencia, donde el ruido es un factor mucho menos significativo. Los investigadores de MESA + logran esto cambiando periódicamente la tasa de elasticidad de los cabellos. Lo hacen aplicando un voltaje eléctrico.
Este ajuste también hace que los pelos vibren a alta frecuencia. Esto se asemeja a la tecnología utilizada en las antiguas radios AM, donde la señal musical está codificada en una onda de frecuencia más alta. En el caso del sensor, su "radio" es un dispositivo mecánico. Los flujos de baja frecuencia se miden por pequeños pelos que vibran a una frecuencia más alta. A continuación, se puede recuperar la señal, con mucho menos ruido. Repentinamente, emerge una señal previamente inmensurable, gracias a esta "conversión ascendente".
La señal original (arriba), la señal en un sensor que vibra a una frecuencia más alta (centro), y la señal reconstruida (abajo).
Esta modulación de amplitud electromecánica (EMAM) amplía enormemente la gama de aplicaciones de los sensores capilares. Ahora que la relación señal-ruido se ha mejorado en un factor de 25, es posible medir señales mucho más débiles. Según los investigadores, esta tecnología podría ser una forma muy útil de mejorar el rendimiento de muchos otros tipos de sensores.
El estudio fue realizado por el grupo de Ciencia y Tecnología de Transductores, que forma parte del Instituto MESA + de Nanotecnología de la Universidad de Twente. Se está llevando a cabo en el contexto de BioEARS (proyecto VICI del Prof. Gijs Krijnen), con financiación de la STW Technology Foundation.
El artículo de Harmen Droogendijk, Remco Sanders y Gijs Krijnen, titulado "Descubrimiento de señales de ruido de medición mediante modulación de amplitud electromecánica" se ha publicado en el Nueva Revista de Física , una revista de acceso abierto.
