La detección de materiales químicos con un sensor basado en metamateriales que incorpora resonadores de alas ovales
Autores: Abdulkarim, Yadgar I.; Deng, Lianwen; Karaaslan, Muharrem; Dalgaç, ekip; Mahmud, Rashad Hassan; Ozkan Alkurt, Fatih; Muhammadsharif, Fahmi F.; Awl, Halgurd N.; Huang, Shengxiang; Luo, Heng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
La detección de materiales químicos con un sensor basado en metamateriales que incorpora resonadores de alas ovales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diesels
Metamaterial
Sensor
Resonators
Chemical materials
Branded"materiales diésel
Metamateriales
Sensor
Resonadores
Materiales químicos
De marca"
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La detección de materiales químicos marcados y no marcados es esencial para la evaluación del control de calidad. En este trabajo, se diseñó y fabricó un sensor inspirado en metamateriales, que incorpora resonadores de alas en forma ovalada, con el fin de detectar diésel marcado y no marcado en la región de frecuencia de banda X. Los estudios de simulación se llevaron a cabo utilizando el software Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio. Se introdujo una línea de transmisión en el diseño del sensor y se utilizó un algoritmo genético para optimizar la estructura propuesta. Se investigó un estudio paramétrico al cambiar la permitividad, permeabilidad de la capa del sensor, ancho de la línea de transmisión, materiales de la capa del sustrato y ancho del resonador. Los resultados mostraron que se pueden considerar diferentes factores para detectar los materiales químicos, incluido el cambio en la frecuencia resonante y la variación de amplitud en el espectro de reflexión o transmisión. Se encontró que la variación sensible en el valor de transmisión es de aproximadamente -3.2 dB, lo cual es superior a lo reportado en la literatura. Se concluyó que el sensor es altamente sensible para distinguir el diésel marcado del no marcado, lo que lo hace viable para detectar fluidos en la industria química y la medicina.
Descripción
La detección de materiales químicos marcados y no marcados es esencial para la evaluación del control de calidad. En este trabajo, se diseñó y fabricó un sensor inspirado en metamateriales, que incorpora resonadores de alas en forma ovalada, con el fin de detectar diésel marcado y no marcado en la región de frecuencia de banda X. Los estudios de simulación se llevaron a cabo utilizando el software Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio. Se introdujo una línea de transmisión en el diseño del sensor y se utilizó un algoritmo genético para optimizar la estructura propuesta. Se investigó un estudio paramétrico al cambiar la permitividad, permeabilidad de la capa del sensor, ancho de la línea de transmisión, materiales de la capa del sustrato y ancho del resonador. Los resultados mostraron que se pueden considerar diferentes factores para detectar los materiales químicos, incluido el cambio en la frecuencia resonante y la variación de amplitud en el espectro de reflexión o transmisión. Se encontró que la variación sensible en el valor de transmisión es de aproximadamente -3.2 dB, lo cual es superior a lo reportado en la literatura. Se concluyó que el sensor es altamente sensible para distinguir el diésel marcado del no marcado, lo que lo hace viable para detectar fluidos en la industria química y la medicina.