Миниатюрный сенсор для измерения pH и уровня хлорида

Миниатюрный сенсор для измерения pH и уровня хлорида

22 Dec 2016
1616
Прослушать

Две родственные исследовательские организации - Imec (Бельгия) и Holst Centre (Голландия) - объявили о разработке миниатюрного сенсора для измерения pH и уровня хлорида в жидкостях. Хлорид - это электролит, который присутствует в различных клеточных процессах, включая регулирование уровня pH нашего тела. Возможность измерения этих параметров позволяет использовать такой сенсор для контроля производительности спортсменов и в персонализированной медицине.

Новый сенсор и все дополнительные компоненты интегрированы в едином чипе, который настолько мал, что может использоваться в различных устройствах, таких как, например, фитнес-трекеры.

Наибольшей проблемой, с которой столкнулись разработчики, было создание электрода, которые сохраняет стабильность и не искажает результаты с течением времени. В сенсоре используется два электрода. Один - чувствительный к ионам электрод, который содержит мембрану и эталонный электрод. Электрический потенциал в сенсоре возникает, когда электроды погружены в жидкость, насыщенную ионами и интенсивность напряжения пропорциональна концентрации ионов.

Проблема заключается в том, что эталонный электрод в небольшом устройстве очень тонкий и нестабильный и может ослаблять сигнал. Эту проблему разработчики решили, изготовив этот элемент из двух электродов, помещенных на кремниевую подложку. Один изготовлен из оксида иридия (IrOx), другой - из хлорида серебра (AgCl), а качестве соединения используется микрофлюидный канал.

Два типа электродов используются для выполнения различных задач и оптимизированы для измерения pH и, соответственно, хлорида.

Тесты показали, что сенсор остается стабильным на протяжении длительного времени, обеспечивая точные результаты и высокую чувствительность.