ChIMES: Sensor Magneto-Elastik Biaya Rendah untuk Identifikasi Kimia yang Tepat
Teknologi sensor biaya rendah, yang disebut Identifikasi Kimia oleh Sensasi Magneto-Elastik (ChIMES), menggunakan bahan respons target (TRM) sebagai aktuator dalam sensor magneto-elastik (M-E) (Gambar 1).
TRM dapat berasal dari banyak kelas senyawa kimia dan biokimia, dengan banyak tingkat selektivitas. TRM dengan afinitas kuat untuk target tertentu dapat digunakan secara individu, sementara TRM dengan selektivitas terdistribusi dapat dibentuk menjadi array dengan jaringan saraf buatan atau alat buatan berbasis kecerdasan cerdas lainnya yang digunakan untuk analisis dan interpretasi. Komponen magneto-elastik adalah aloi ferromagnetik amorf dengan permeabilitas tinggi dan koersivitas sangat rendah. Ketika TRM bertemu target, ia memberikan gaya yang mengubah properti magnetis aloi dengan cara yang dapat terdeteksi dengan sekelompok coil eksitasi-deteksi.
ChIMES mencakup logam ferromagnetik dan reagen pengenalan molekuler yang terhubung ke logam ferromagnetik. Reagen pengenalan molekul dapat bekerja untuk mengembang saat terkena uap atau cairan dari bahan target sehingga reagen pengenalan molekul mengubah stres regangan pada logam ferromagnetik. Bahan target terdeteksi berdasarkan perubahan dalam karakteristik pengalihan magnetis logam ferromagnetik yang disebabkan oleh perubahan dalam stres regangan.
Sensor dapat mendeteksi apa saja yang TRM dapat diidentifikasi atau dikembangkan. Ia mampu berkomunikasi tanpa kabel melalui rintangan logam non-metalik atau logam tipis. ChIMES dapat diperkecil, dan hemat energi cukup untuk daya dengan baterai pokok. Bentuk, ukuran, dan penampilan dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik. ChIMES cocok untuk aplikasi terbuka dan rahasia, dan dapat mendeteksi banyak target yang bervariasi secara bersamaan dengan TRM modular. Sensor jauh lebih murah daripada teknik seperti kromatografi gas.
Aplikasi ChIMES termasuk peledak atau taggan; agen perangkat kimia dan biologis dan precursornya atau hasil samping pembuatannya; konstituen gas napas untuk diagnostik kesehatan dan deteksi obat; bahan kimia dan bahan industri beracun; kesegaran dan keamanan makanan; senyawa organik volabel; dan polutan udara dan air lainnya.
