微流控超材料传感器

指尖大小·浓度即读

将超材料谐振器与微流控通道集成于单芯片，仅需微量样品即可对液体浓度进行高灵敏度无线检测。

黄晓俊 · Yanpei, Wang · 李晓艳 · Tao, Liu

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2024

参数信息

传感器尺寸

20 × 16 mm²

工作频率

4.38 GHz

谐振频率偏移

290 MHz

乙醇浓度预测最大偏差

0.5 %

葡萄糖溶液灵敏度

2.14 × 10^-3 dB/(mg/dL)

葡萄糖浓度分辨率

1 mg/dL

技术优势

极小化

传感器整体尺寸仅 20 × 16 mm²，可在便携式设备中集成。

直接读出浓度

通过谐振频率的线性偏移可直接映射浓度，无需复杂标定。

低误差预测

数学模型预测乙醇浓度的最大偏差仅为 0.5%，葡萄糖溶液最大误差 0.7%。

应用场景

• 微流控生化分析：在片上直接分析微升级液体样本，省去大型仪器。
• 液体浓度传感：通过谐振频率偏移实现无线浓度读出。
• 葡萄糖检测：以 1 mg/dL 分辨率检出葡萄糖浓度变化。
• 便携式分析仪器：20 × 16 mm² 的尺寸适合掌上分析设备。
• 可穿戴健康监测：微型化与微量采样适合集成于可穿戴设备。