Optimization of a portable nanoparticle detection device - (:unkn) unknown (Editorial Tecnológica de Costa Rica (entidad editora), 2026)
Optimización de un dispositivo portátil de detección de nanopartículas
The use of silver nanoparticles has grown in both the industrial and medical areas. Along its widespread use, interest in understanding its effects on the human body and the environment has also increased. As a result, novel and improved techniques and tools are being investigated to characterize this material. The neuroelectronics group at the Technical University of Munich is developing a portable device for detecting silver nanoparticles in-situ. To achieve this, using cell phone technology to communicate with the device is anticipated, as well as making the necessary calculations for the characterization of these nanoparticles. The system consists of analog and digital circuits which still require performance and portability optimizations, in such a way that they contribute to the successful completion of this task. This article will describe three phases for achieving device optimization. The first phase includes the design and implementation of a power management system, which will allow the portability of the sensor with an operating time of at least one hour. The second phase will be about noise characterization and reduction in the analog system. The third and last phase will focus on verifying the cutoff frequency of the circuit. In addition, this article will explain how these three phases relate to each other and contribute to optimizing the silver nanoparticle detection device.
El uso de nanopartículas de plata ha crecido tanto en el ámbito industrial como en el médico. Junto con su uso generalizado, también ha aumentado el interés por comprender sus efectos en el cuerpo humano y el medio ambiente. Como resultado, se están investigando técnicas y herramientas novedosas y mejoradas para caracterizar este material. El grupo de neuroelectrónica de la Universidad Técnica de Múnich está desarrollando un dispositivo portátil para detectar nanopartículas de plata in-situ. Para lograrlo, se prevé utilizar tecnología de telefonía celular para comunicarse con el dispositivo, así como realizar los cálculos necesarios para la caracterización de estas nanopartículas. El sistema consta de circuitos analógicos y digitales que aún requieren optimizaciones de rendimiento y portabilidad, de tal manera que contribuyan a la exitosa realización de esta tarea. Este artículo describirá tres fases para lograr la optimización del dispositivo. La primera fase incluye el diseño e implementación de un sistema de gestión de energía, que permitirá la portabilidad del sensor con un tiempo de funcionamiento de al menos una hora. La segunda fase tratara sobre la caracterización y reducción del ruido en el sistema analógico. La tercera y última fase se centrará en verificar la frecuencia de corte del circuito. Además, este artículo explicará cómo estas tres fases se relacionan entre sí y contribuirán a optimizar el dispositivo de detección de nanopartículas de plata.
Keywords: Circuito eléctrico; electromagnetismo; electro química; potencia eléctrica; nanotecnología; Electrical circuit; electromagnetism; electrochemistry; electric power; nanotechnology