NASA 고다드 랩온칩 센서: 실시간 유량·온도 모니터링
마이크로 분석 시스템용 통합 센서 개발
NASA 고다드 우주 비행 센터는 샘플링되는 액체의 유량과 온도를 실시간으로 측정하는 마이크로 분석 시스템용 센서를 개발했습니다. 현재 센서는 액체를 별도의 온도 및 유량 센서로 우회시켜야 하는데, 이는 유체 누출과 더 큰 초기 샘플 필요로 이어질 수 있습니다. 이 설계는 그러한 우회를 없앴습니다. 시스템 센서는 나노리터/분 범위의 유량과 150°C 이상부터 -80°C 미만까지의 온도를 측정합니다.
센서 구조와 측정 원리
이 시스템의 센서는 실리콘 나이트라이드(SiN)로 캡슐화되어 유체 흐름으로부터 전기적으로 격리되며, 채널 중앙에 매달려 감도와 응답 시간을 최대화합니다. 온도 센서는 유량 센서 설계의 일부로 활용됩니다. 히터 앞(전)의 온도 센서는 유체의 초기 온도 판독값을 제공합니다. 히터 뒤(후)의 센서는 히터가 유체에 주입할 수 있었던 열량을 측정합니다. 유체의 열전도도와 열용량, 저항에 투입된 전력, 온도 변화를 알면 유체 유량을 계산할 수 있습니다.
제조 공정
센서는 마이크로채널이 에칭된 실리콘(Si) 웨이퍼에 제작됩니다. 희생 층이 Si 웨이퍼에 증착되어 채널을 백필합니다. 이는 센서 제작을 위한 평면 표면을 제공합니다.
기술 이전 및 라이선싱
NASA는 이 기술의 상용화를 위해 라이선시들을 적극적으로 찾고 있습니다. NASA 라이선싱 컨시어지에 연락하여 라이선싱 논의를 시작하십시오.