یک سنسور فشار خازنی دیفرانسیلی میکروالکترومکانیکی برای کاربردهای پزشکی

در این مقاله یک سنسور فشار خازنی دیفرانسیلی 1MEMS با قابلیت کاشت در بدن انسان برای کاربردهای پزشکی نظیر تشخیص فشار مایع میانبافتی2IFP در تومور های سرطانی ارایه شده است. در فشارسنج های ارایه شده دیافراگم پلیسیلیکون ی و الکترود ثابت از جنس ویفر سیلیکون به منظور تطبیق پذیری با محیط بدن انتخاب شده است. برای افزایش خطی سازی و از بین بردن خطای خروجی سنسور، از مکانیسم خازن دیفرانسیلی استفاده شده است. ساختار پیشنهادی با توجه به اصول تکنولوژی میکروماشین کاری طراحی گردیده است و ساز و کار تشخیص تغییرات فشار در آن، تغییرات ظرفیت خازنی با دیافراگم با شعاع 300 m و ضخامت 4 m میباشد. ابعاد کلی سنسور طراحی شده بسیار کوچک بوده و دارای مساحتی کمتر از 1 mm 2 با ضخامت 202 m است که آن را برای کشت در محیط بدن بسیار مناسب میسازد. حساسیت سنسور 2 fF/kPa بوده و در محدوده فشار 820 -760 mmHg توزیع تنش روی دیافراگم 31 MPa میباشد که باعث افزایش طول عمر سنسور نسبت به موارد مشابه میگردد. این شبیه سازی در محیط نرم افزار COMSOL Multiphysics انجام شده است.