Opis projektu
Czujniki mikromechaniczne umożliwiają pomiar właściwości w mikroskali z niespotykaną dotąd precyzją
Nasza zdolność charakteryzowania ciał stałych, cieczy i gazów oraz mierzenia ich właściwości w różnorodnych zastosowaniach, od procesów przemysłowych i obronności po nauki o środowisku i biomedycynę, w znacznym stopniu zależy od zastosowania czujników inteligentnych. Rosnący dostęp do sieci 5G, rozwój internetu rzeczy i czwarta rewolucja przemysłowa zwiększają zapotrzebowanie na technologię inteligentnych czujników i podnoszą jej znaczenie. W ramach finansowanego przez UE projektu MARS opracowywana jest wysoce wszechstronna i dokładna platforma do pomiarów masowych i reologicznych, która wykorzystuje zaawansowane technologie w mikroskali. Nowa platforma, wykorzystująca mikrodźwignię, umożliwi pomiar ważnych właściwości materii w mikroskali w czasie rzeczywistym i z niespotykaną dotąd precyzją.
Cel
The MARS project will develop a platform for measuring mass at microscale and rheological properties of Newtonian/ non-Newtonian fluids in real-time, with unprecedented resolution, accuracy and reliability. This will be achieved by exploiting some unique degrees of flexibility in the dynamical response of a self-excited micromechanical probe. Depending on the desired application, this platform can be either used as a continuous sensor, a threshold sensor or a stable reference. Measuring the mass of analytes with high accuracy and understanding the rheology of simple and complex fluids play a critical role in a wide variety of applications in the ever-growing smart sensor global market.
The success of the MARS project requires:
- Advanced modelling of the dynamical response of self-excited microresonators oscillating in Newtonian or non-Newtonian fluids while subject to mass changes;
- Design, development and optimisation of the new sensing platform;
- Real case experiments for mass sensing, to assess and showcase the capabilities of each sensing modality;
- Characterisation of the properties of weakly non-Newtonian viscoelastic fluids.
This platform addresses several of the main drawbacks of current techniques to measure mass or to characterise viscoelastic fluids and presents some unique features:
i) Self-sustained oscillations that keep track of any environmental changes affecting the mechanical probe, without requiring any external equipment;
ii) Possibility of controlling a variety of sensing modalities by introducing delay in the feedback loop with a phase-shifter circuit;
iii) Capability of sensing extremely small mass (potentially single molecules) and weakly non-Newtonian fluids.
The end technical result will be a proof-of-concept prototype to demonstrate the effectiveness of the technology, and its potential to engage with external partners for further development in the direction of a viable and revolutionary commercial product.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
00185 Roma
Włochy