Caracterización de un microsensor por espectroscopia electroquímica de impedancia

Resumen

El presente artículo describe un método para la obtención de las propiedades eléctricas de una disolución basado en la medición de la espectroscopia electroquímica de impedancia (EIS, por sus siglas en inglés) utilizando un sensor de dimensiones micrométricas. Los efectos de la impedancia de polarización en las mediciones también son presentados. El rango de frecuencia utilizado en las mediciones fue de 100 Hz a 1 MHz, con una temperatura de la solución de 37 ± 0.5°C y la medición se realizó utilizando un medidor LRC. Se utilizó un voltaje de 25 mV aplicado al microsensor, el cual consiste en una matriz de microelectrodos de platino que se aplica en tomografía de impedancia eléctrica (EIT, por sus siglas en inglés). Las dimensiones de los microelectrodos son de 100 µm x 100 µm y 180 nm de espesor. Para la caracterización del microsensor se utilizó una solución de cloruro de potasio, cuyas propiedades eléctricas son conocidas. Con el fin de comparar los datos obtenidos en la etapa de experimentación, se realizó una simulación numérica basada en el método de los elementos finitos (FEM, por sus siglas en inglés) del modelo teórico del microsensor. De acuerdo a los resultados obtenidos el método de medición propuesto permite confirmar la tendencia de los valores de las propiedades eléctricas reportados en otros trabajos de investigación a frecuencias superiores de 10 kHz, particularmente para la conductividad eléctrica.