Desarrollo de un microsensor de flujo implementado con tecnologías de microfabricación

Autores
Rota, Franco
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
libro
Estado
versión publicada
Descripción
El presente proyecto consiste en el diseño, fabricación y caracterización de un sensor de flujo de dimensiones micrométricas basado en el principio de calorimetría para la medición de líquidos con bajos caudales (0 a 1,6 mL/h). El mismo se compone de un microcalefactor central junto con microsensores de temperatura de película delgada colocados aguas arriba y aguas abajo dentro de un único microcanal. El proyecto incluye la selección de materiales compatibles con los procesos de microfabricación, el diseño de los componentes, la implementación mediante las técnicas de fotolitografía, sputtering, lift-off y litografía blanda, dentro de un entorno de sala limpia para procesos microelectrónicos. Se diseñaron e implementaron bancos de caracterización utilizando la instrumentación electrónica disponible. Finalmente, se realizó la evaluación de cada componente y chip microfluídico. Para el microcalefactor se seleccionó el nicromo (NiCr) y para los microsensores de temperatura el óxido de vanadio (VOx) como materiales de película delgada sobre portaobjetos de vidrio. Se caracterizó su resistividad por cuadrado, TCR y respuesta dinámica de los sensores de temperatura. Para la fabricación de los microcanales se preparó un molde de fotoresina del tipo epoxy (SU-8) sobre una oblea de silicio y se implementaron en silicona PDMS. Por último, se realizó la integración de los componentes en un único chip para la obtención del microsensor de flujo. Dichos microsensores se caracterizaron funcionalmente mediante dos metodologías: conmutando la potencia aplicada manteniendo el caudal constante y, variando el caudal manteniendo constante la potencia aplicada. Los resultados confirmaron la viabilidad del método calorimétrico para medición de caudales para su integración en sistemas lab-on-chip y plataformas portátiles de control de procesos.
Fil: Rota, Franco. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología (UNSAM-ECyT); Argentina
Fil: Rota, Franco. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Centro de Micro y Nanoelectrónica del Bicentenario; Argentina
Materia
Sensores
Microsensores
Nanosensores
Calorimetría
Litografía
Mediciones
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Repositorio
Repositorio Institucional del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Industrial
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