Microsistemas analíticos basados en la tecnología ltcc. Diseño, fabricación, integración y evaluación de plataformas microfluídicas y electrónicas
- Autores: Cynthia S. Martínez Cisneros
- Directores de la Tesis: Julián Alonso Chamarro (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2010
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Salvador Alegret Sanromà (presid.), José Antonio Plaza Plaza (secret.), Diego Ramírez Muñoz (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La creciente demanda de información en tiempo real para la monitorización y control de diferentes parámetros químicos, de interés medioambiental y biomédico, ha promovido importantes avances en el ámbito de la Química Analítica y, en particular, en el campo de la instrumentación analítica. Los microsistemas de análisis total (microTotal Analysis Systems) constituyen un excelente ejemplo de integración y automatización, que además de ofrecer portabilidad y la posibilidad de ser instalados a pie de proceso, permiten reducir los costes de fabricación y mantenimiento y proporcionan resultados precisos y con menor intervención por parte del usuario. La integración de sistemas electrónicos y microfluídicos en el mismo sustrato para obtener un microanalizador representa una limitación para algunas tecnologías de microfabricación bien establecidas como las de silicio, vidrio y polímeros. Estas tecnologías presentan metodologías de fabricación bien cimentadas, precisas y fiables. Sin embargo, la integración monolítica de la instrumentación electrónica y la microfluídica supone un incremento considerable en la complejidad del diseño, altos costes y largos procesos de fabricación. Para superar las actuales limitaciones en el campo de la miniaturización, en este trabajo se propone la tecnología LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) para el desarrollo de microsistemas localizados principalmente en el campo de la microfluídica y la electrónica. La tecnología LTCC ha demostrado ser una excelente alternativa ante las técnicas de microfabricación convencionales debido a la versatilidad que ofrece en la fabricación de estructuras tridimensionales y circuitos electrónicos de elevada complejidad utilizando la integración multicapa. Esto permite la incorporación de las diversas operaciones unitarias de un proceso analítico clásico y la integración de elementos mecánicos, sensores, actuadores y la electrónica de control, todo en el mismo dispositivo.
En este trabajo, como muestra de la versatilidad ofrecida por el material cerámico y su tecnología de fabricación, se han desarrollado, mediante la tecnología LTCC, una serie de microsistemas analíticos que integran la microfluídica, el sistema de detección, etapas de pretratamiento y la instrumentación y control electrónico asociados a la obtención de microanalizadores altamente integrados, autónomos y más próximos a un verdadero microsistema de análisis total.
