Avaliação de parâmetros que influenciam na leitura precisa de sensores magnetoelásticos para a aplicação em biossensores
Abstract
Os sensores de material magnetoelástico se encontram em ascensão devido a sua vasta aplicabilidade, desde a medição de grandezas químicas e físicas à detecção de patógenos, além da possibilidade de instrumentação sem fios. O princípio de funcionamento de um sensor magnetoelástico é baseado na magnetostricção e magnetoelasticidade, ou seja, quando exposto a um campo magnético, emite ressonância, que pode ser detectada com o auxílio de dispositivos. Essa ressonância emitida é afetada por diversos fatores, como, por exemplo, carregamento de massa na superfície do sensor, pH, temperatura, pressão, umidade e meio em que o sensor está inserido. A avaliação individual destes parâmetros é importante para o entendimento do comportamento do sensor. Neste trabalho, foram avaliadas variáveis que podem influenciar na frequência de ressonância dos sensores como, a temperatura, o acabamento superficial de sensores polidos e não polidos, qualidade e influência do recobrimento de ouro nas condições polidos e não polidos. Além disso, foi avaliada a influência de três meios de análise - ar, PBS e PBS e RIPA - no sinal dos sensores. Foram utilizados sensores da liga amorfa de Metglas 2826MB3, no tamanho de 5 mm x 1 mm x 30 μm. Os resultados obtidos sugerem que em meio líquido, o aumento de temperatura ocasionado pela eletrônica do dispositivo portátil é suficiente para a alteração do sinal emitido pelos sensores. Esse aumento de temperatura foi mais rápido durante os primeiros 20 minutos de ensaio, apresentando uma posterior estabilização. Foram utilizados dispositivos portáteis com quatro configurações distintas (com e sem refrigeração), e o meio exposto a um dispositivo com refrigeração apresentou menor temperatura (de 21 a 23 °C) quando comparado ao meio exposto ao dispositivo sem refrigeração (de 25 a 27 °C). O aumento da temperatura ocasionou também uma variação na frequência de ressonância de sensores. Constatou-se que os sensores apresentam variabilidade de sinal entre si, além de defeitos superficiais de recobrimento. Quando expostos a alteração de meio ar para meio líquido, a amplitude de sinal gerado apresenta uma queda de aproximadamente 60 % devido às forças de amortecimento do meio. Este comportamento foi observado tanto para sensores que receberam polimento, como para sensores não polidos. [resumo fornecido pelo autor]