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Contactless sensing of liquid marbles for detection, characterisation & computing.
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2019-11-21 , DOI: 10.1039/c9lc01001g Thomas C Draper 1 , Neil Phillips 1 , Roshan Weerasekera 2 , Richard Mayne 3 , Claire Fullarton 1 , Ben P J de Lacy Costello 4 , Andrew Adamatzky 1
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2019-11-21 , DOI: 10.1039/c9lc01001g Thomas C Draper 1 , Neil Phillips 1 , Roshan Weerasekera 2 , Richard Mayne 3 , Claire Fullarton 1 , Ben P J de Lacy Costello 4 , Andrew Adamatzky 1
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Liquid marbles (LMs) are of growing interest in many fields, including microfluidics, microreactors, sensors, and signal carriers. The generation of LMs is generally performed manually, although there has recently been a burst of publications involving ‘automatic marble makers’. The characteristics of a LM is dependent on many things, including how it is generated, it is therefore important to be able to characterise LMs once made. Here is presented a novel contactless LM sensor, constructed on a PCB board with a comb-like structure of 36 interlacing electrical traces, 100 μm wide and 100 μm apart. This cheap, scalable, and easy to use sensor exploits the inherent impedance (comprised of the electrical resistance, capacitive reactance and inductive reactance) of different LMs. With it, parameters of a LM can be easily determined, without interfering with the LM. These parameters are (1) particle size of the LM coating, (2) the concentration of a NaCl solution used as the LM core, and (3) the volume of the LM. Additionally, due to the comb-like nature of the sensor, the accurate positioning (down to the inter-trace spacing) of the LM can be ascertained. The new sensor has been shown to work under both static and dynamic (mobile) conditions. The capacitance of a LM was recorded to be 0.10 pF, which compares well with the calculated value of 0.12 pF.
中文翻译：
液态大理石的非接触式传感，用于检测，表征和计算。
液体弹珠（LM）在许多领域中都受到越来越多的关注，包括微流体，微反应器，传感器和信号载体。LM的生成通常是手动执行的，尽管最近涌现了涉及“自动大理石制造商”的出版物。LM的特性取决于许多因素，包括其生成方式，因此，一旦制造出LM，就必须对其进行表征非常重要。这里介绍了一种新颖的非接触式LM传感器，该传感器构造在PCB板上，具有梳状结构，具有36条交错的电迹线，宽100μm，相距100μm。这种便宜，可扩展且易于使用的传感器利用了不同LM的固有阻抗（包括电阻，电容性电抗和电感性电抗）。有了它，就可以轻松确定LM的参数，不会干扰LM。这些参数是（1）LM涂层的粒径，（2）用作LM核心的NaCl溶液的浓度以及（3）LM的体积。另外，由于传感器的梳状特性，可以确定LM的精确定位（减小到迹间间距）。新型传感器已经证明可以在静态和动态（移动）条件下工作。LM的电容记录为0.10 pF，与计算值0.12 pF很好地比较。新型传感器已经证明可以在静态和动态（移动）条件下工作。LM的电容记录为0.10 pF，与计算值0.12 pF很好地比较。新型传感器已经证明可以在静态和动态（移动）条件下工作。LM的电容记录为0.10 pF，与计算值0.12 pF很好地比较。
更新日期：2019-11-21
中文翻译：
液态大理石的非接触式传感，用于检测，表征和计算。
液体弹珠（LM）在许多领域中都受到越来越多的关注，包括微流体，微反应器，传感器和信号载体。LM的生成通常是手动执行的，尽管最近涌现了涉及“自动大理石制造商”的出版物。LM的特性取决于许多因素，包括其生成方式，因此，一旦制造出LM，就必须对其进行表征非常重要。这里介绍了一种新颖的非接触式LM传感器，该传感器构造在PCB板上，具有梳状结构，具有36条交错的电迹线，宽100μm，相距100μm。这种便宜，可扩展且易于使用的传感器利用了不同LM的固有阻抗（包括电阻，电容性电抗和电感性电抗）。有了它，就可以轻松确定LM的参数，不会干扰LM。这些参数是（1）LM涂层的粒径，（2）用作LM核心的NaCl溶液的浓度以及（3）LM的体积。另外，由于传感器的梳状特性，可以确定LM的精确定位（减小到迹间间距）。新型传感器已经证明可以在静态和动态（移动）条件下工作。LM的电容记录为0.10 pF，与计算值0.12 pF很好地比较。新型传感器已经证明可以在静态和动态（移动）条件下工作。LM的电容记录为0.10 pF，与计算值0.12 pF很好地比较。新型传感器已经证明可以在静态和动态（移动）条件下工作。LM的电容记录为0.10 pF，与计算值0.12 pF很好地比较。
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