G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 19/00 (2006.01) B81B 3/00 (2006.01) G01N 3/02 (2006.01) G01N 27/26 (2006.01)
Patent
CA 2322518
A microcantilever potentiometric sensor (1) utilized for detecting and measuring physical and chemical parameters in a sample of media is described. The microcantilevered spring element (3) includes at least one chemical coating (7) on a coated region, that accumulates a surface charge in response to hydrogen ions, redox potential, or ion concentrations in a sample of the media being monitored. The accumulation of surface charge on one surface of the microcantilever (3), with a differing surface charge on an opposing surface, creates a mechanical stress and a deflection of the spring element (3). One of a multitude of deflection detection methods may include the use of a laser light source (17) focused on the microcantilever (3), with a photo- sensitive detector (19) receiving reflected laser impulses. The microcantilevered spring element (3) is approximately 1 to 100 micro-meters long, approximately 1 to 50 micro-meters wide, and approximately 0.3 to 3.0 micro-meters thick. An accuracy of detection of deflections of the cantilever (3) is provided in the range of 0.01 nanometers of deflection. The microcantilever apparatus (1) and a method of detection of parameters require only microliters of a sample to be placed on, or near the spring element (3) surface. The method is extremely sensitive to the detection of the parameters to be measured.
L'invention concerne un capteur potentiométrique (1) à microcantilever utilisé pour détecter et mesurer les paramètres physiques et chimiques dans un échantillon de milieu. L'élément ressort (3) à microcantilever comprend au moins un revêtement chimique (7) sur une région revêtue, lequel accumule une charge de surface en réponse à des ions hydrogène, un potentiel d'oxydoréduction ou des concentrations d'ions dans un échantillon du milieu analysé. L'accumulation de la charge de surface sur une surface du microcantilever (3), avec une charge de surface différente sur la surface opposée, crée une contrainte mécanique et une déflexion de l'élément ressort (3). Un des multiples procédés de détection par déflexion peut comporter l'utilisation d'une source (17) de lumière laser focalisée sur le microcantiler (3), avec un détecteur photosensible (19) recevant des impulsions laser réfléchies. L'élément ressort (3) à microcantilever a une longueur d'approximativement 1 à 100 micromètres, une largeur d'approximativement 1 à 50 micromètres et une épaisseur d'approximativement 0,3 à 3,0 micromètres. La précision de détection des déflexions du cantilever (3) se situe dans la gamme de 0,01 nanomètre de déflexion. L'appareil (1) à microcantilever et le procédé de détection de paramètres ne nécessite que quelques microlitres d'un échantillon à placer sur ou près de la surface de l'élément ressort (3). Le procédé est extrêmement sensible à la détection des paramètres à mesurer.
Gowling Lafleur Henderson Llp
Ut-Battelle Llc
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1661778