Array of Microfluidic Beam Resonators for Density and Viscosity Analysis of Liquids
Márquez, Salomón (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Alvarez, Mar (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Fariña, David (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Homs Corbera, Antoni (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Dominguez, Carlos (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Lechuga, Laura M (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2017
Resum:	This paper reports on the design, fabrication, and evaluation of a mass density and viscosity sensor based on an array of polysilicon microbeam resonators integrated with 20 pL fluidic microchannels. When filled with water, resonators exhibit resonant frequencies close to 500 KHz and Q-factor values of 400 operating at atmospheric pressure and ambient temperature. Real-time measurements are highly reproducible and only require 250 μL of the sample fluid. The built-in interferometric readout enables automatic detection of the beams increasing the throughput analysis and reducing detection times. The frequency shift response shows a linear behavior in accordance with the density of evaluated solvents, organic solutions, and alcoholic drinks, reporting a mass responsivity of 7. 4 Hz/pg. Also, the sensor is capable of measuring the viscosity of liquid phase samples with a resolution of 0. 15 cP by tracking the Q-factor response of the sensor within a linear regime between 1 to 2. 6 cP. This approach demonstrates the ability to identify in real-time changes of fluids in the liquid phase that could provide a valuable assessment for bioanalytical applications.
Ajuts:	Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-624 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2013-0295
Drets:	Tots els drets reservats.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Array ; Density ; Liquids ; Microfluidic channels ; Q-factor ; Resonators ; Resonant frequency ; Viscosity
Publicat a:	Journal of microelectromechanical systems, Vol. 26, Issue 4 (August 2017) , p. 749-757, ISSN 1057-7157

DOI: 10.1109/JMEMS.2017.2709944

Postprint 11 p, 1.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats