NASA Goddards Lab-on-Chip-Sensor liefert Echtzeit-Durchfluss- und Temperaturüberwachung

Das NASA Goddard Space Flight Center hat einen Sensor für mikroanalytische Systeme entwickelt, der in Echtzeit die Durchflussrate und Temperatur der zu probierenden Flüssigkeit misst. Aktuelle Sensoren leiten die Flüssigkeit zu separaten Temperatur- und Durchflusssensoren um, was zu Flüssigkeitsverlust und der Notwendigkeit einer größeren Initialprobe führen kann. Dieses Design eliminiert diese Umleitung. Die Systemsensoren messen Durchflussraten im Nanoliter-pro-Minute-Bereich und Temperaturen von über 150 °C bis unter -80 °C.

Die Sensoren in diesem System sind in Siliziumnitrid (SiN) eingekapselt, um sie elektrisch vom Flüssigkeitsstrom zu isolieren, und in der Mitte des Kanals aufgehängt, um ihre Empfindlichkeit und Ansprechzeit zu maximieren. Die Temperatursensoren werden als Teil des Durchflusssensor-Designs genutzt. Der Temperatursensor vor dem Heizer gibt die initiale Temperaturmessung für die Flüssigkeit. Der Sensor hinter dem Heizer misst, wie viel Wärme der Heizer in die Flüssigkeit injizieren konnte. Durch Kenntnis der thermischen Leitfähigkeit und der Wärmekapazität der Flüssigkeit, zusätzlich zur Leistung in den Widerstand und der Temperaturänderung, kann die Durchflussrate der Flüssigkeit berechnet werden.

Die Sensoren werden auf einem Silizium (Si) Wafer gefertigt, in den ein Mikrokanal geätzt ist. Eine Opferschicht wird auf den Si-Wafer aufgebracht, um die Kanäle aufzufüllen; dies bietet eine plane Oberfläche zur Fertigung der Sensoren.

Die NASA sucht aktiv Lizenznehmer zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Bitte kontaktieren Sie NASA's Licensing Concierge unter This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. oder rufen Sie uns an unter 202-358-7432, um Lizenzgespräche zu initiieren. Folgen Sie diesem Link für weitere Informationen: https://technology.nasa.gov/patent/GSC-TOPS-159 .