طراحی و شبیه سازی یک میکروسنسور بیولوژیکی کاربردی در محیط مایع بر پایه آرایه نوسانگر مکانیکی

در این مقاله، یک سنسور بیولوژیکی حساس به جرم با قابلیت ساخت به کمک تکنولوژی میکروالکترومکانیکی با کاربرد در محیط مایع و با قابلیت به کارگیری در قطعات "آزمایشگاه روی یک تراشه"، برای کاربردهای پزشکی ارایه شده است. سنسور بیولوژیکی پیشنهادی از تزویج الکترومکانیکی المان های نوسانگر مکانیکی هارمونیک به کمک فنرهای هارمونیک مناسب، به عنوان یک آرایه نوسانگر مکانیکی طراحی شده است. انتشار موج مکانیکی در راستای این آرایه به کمک روش الکترواستاتیکی با استفاده از یک مولد و یک سنسور بر پایه خازن های انگشتی انجام می گیرد. ویژگی های مهم این طرح هزینه ساخت کم، اتلاف کم در تداخل با محیط مایع، حساسیت بالا و سطح موثر جذب بزرگ سنسور بیولوژیکی پیشنهادی است. ارزیابی ویژگی ها و عملکرد سنسور بیولوژیکی پیشنهادی از جمله حساسیت سنسور به کوچکترین میزان جرم جذب شده و امکان اندازه گیری تغییرات خازنی در خروجی آن، و اثرات میرایی موج انتشاری در تداخل با محیط مایع به کمک نرم افزار Comsol مدل سازی شده است، که بررسی نتایج، گویای حساسیت جرمی بالا توام با امکان سنجش خروجی این سنسور بیولوژیکی با ادوات الکترونیکی موجود شده است.