Capteur Lab-on-Chip NASA Goddard : surveillance temps réel du débit et de la température

Un capteur intégré pour systèmes microanalytiques

Le Goddard Space Flight Center de la NASA a développé un capteur pour systèmes microanalytiques qui mesure, en temps réel, le débit et la température du liquide échantillonné. Les capteurs actuels détournent le liquide vers des capteurs de température et de débit séparés, ce qui peut entraîner des fuites de fluide et la nécessité d'un échantillon initial plus important. Cette conception élimine ce détournement. Les capteurs du système mesurent des débits dans la gamme nanolitre-par-minute et des températures de plus de 150 °C jusqu'à moins de -80 °C.

Architecture du capteur

Les capteurs de ce système sont encapsulés dans du nitrure de silicium (SiN) pour les isoler électriquement du flux de fluide et sont suspendus au milieu du canal pour maximiser leur sensibilité et leur temps de réponse. Les capteurs de température sont utilisés dans la conception du capteur de débit. Le capteur de température en amont (avant) du chauffage donne la lecture initiale de température du fluide. Le capteur en aval (après) du chauffage mesure la quantité de chaleur que le chauffage a pu injecter dans le fluide. En connaissant la conductance thermique et la capacité calorifique du fluide, en plus de la puissance dans la résistance et du changement de température, le débit du fluide peut être calculé.

Les capteurs sont fabriqués sur une plaquette de silicium (Si) dans laquelle un microcanal est gravé. Une couche sacrificielle est déposée sur la plaquette Si pour remblayer les canaux ; cela fournit une surface plane pour fabriquer les capteurs.

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Contactez le service des licences NASA à l'adresse email protégée ou appelez le 202-358-7432 pour initier des discussions de licence. Plus d'informations : https://technology.nasa.gov/patent/GSC-TOPS-159