Desarrollo de un microsensor de flujo implementado con tecnologías de microfabricación - Rota, Franco (2025)
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.