Les micro-sondes es classifiquen principalment en quatre grups principals: mèdica, industrial, d'investigació científica i de monitoratge ambiental. Cada categoria inclou diverses sub-divisions tècniques.
I. Tipus de micro-sondes classificades per camp d'aplicació
1. Sondes de diagnòstic mèdic
S'utilitza per a la imatge interna humana i el control de paràmetres fisiològics, destacant la biocompatibilitat i l'alta resolució.
Sondes d'ecografia endoscòpica (EUS)
Amb un diàmetre de només 1,7-3,4 mm i una freqüència de funcionament de 7,5-30 MHz, aquestes sondes permeten l'exploració i la imatge de 360 graus del tracte digestiu i dels òrgans adjacents.
Sondes d'ecografia intravascular (IVUS)
Amb diàmetres tan petits com 1 mm, aquestes sondes s'introdueixen a les artèries coronàries mitjançant un catèter per ajudar a avaluar les característiques de la placa i el grau d'estenosi.
Tres-sondes de microscòpia fotònica (SUPERNOVA-3000)
Amb un pes de només 2,2 g, aquestes sondes estan dissenyades específicament per a la investigació en neurociència *in vivo* en animals petits; ofereixen una profunditat d'imatge de fins a 1,2 mm, la qual cosa permet l'observació del teixit-profund de l'hipocamp mitjançant la penetració del cos callós.
2. Sondes d'Inspecció Industrial
S'utilitza per examinar les estructures internes dels equips, identificar defectes materials i tasques similars, destacant la durabilitat i l'adaptabilitat ambiental.
Sondes d'endoscopi industrial
Amb un diàmetre d'entre 1,2 i 6 mm, aquestes sondes inclouen camps de visió ampli-o de 360 graus, cosa que les fa adequades per a inspeccions en espais reduïts com ara motors i canonades.
Detectors de tipus-elèctrodes incrustats
Amb un diàmetre aproximat de 10 mm, aquests detectors estan incrustats al formigó per controlar l'estat de corrosió de les barres de reforç d'acer, cosa que permet una vigilància de la salut estructural a llarg termini-mesurant el potencial natural i la resistència a la polarització.
-Micro-detectors de fibra òptica
Amb un gruix equivalent a només una-mil·lèsima part de cabell humà, aquests detectors es poden utilitzar per a anàlisis químiques a nivell-cel·lular, com ara mesurar els nivells de glucosa en sang o els valors de pH.
3. Sondes d'Investigació Científica Especialitzada
Dissenyat per a experiments de física extrema i exploració-científica d'avantguarda, prioritzant la sensibilitat ultra-i la miniaturització.
Detectors de neutrins
Utilitzant mòduls de germani pur i tecnologia de dispersió coherent, aquests detectors registren esdeveniments de col·lisió de neutrins en entorns de reactors nuclears, servint com a instrumentació especialitzada per a experiments de física extrema. Sondes piezoelèctriques MEMS
Amb unes dimensions inferiors a 1 mm³, aquestes sondes s'integren en xips microfluídics per a la detecció d'alta-precisió de pressió acústica o senyals de vibració.
4. Sondes de monitorització ambiental i de gas
S'utilitza per a la-detecció en temps real de paràmetres ambientals com ara la temperatura, la humitat i la concentració de gas.
Sonda d'humitat en miniatura de Michell Instruments (Regne Unit): PCMINI52-X-4-HX-CA-F03
Disposa d'una precisió d'humitat de ± 0,8% HR, un rang de mesura de temperatura de -40 a 125 graus, capacitats de sortida digital i un grau de protecció d'entrada IP65/IP67.
Sondes de càmera estenopeica sense fil
Capaces de transmetre senyals a distàncies de fins a diverses desenes de metres, aquestes sondes s'utilitzen habitualment per a la vigilància encoberta; els seus components interns inclouen una lent, un sensor d'imatge i un mòdul de transmissió sense fil.
II. Tipus de sondes comuns classificats per principi tècnic
|
Tipus |
Principi de funcionament |
Escenaris d'aplicació |
|
Sondes piezoelèctriques |
Utilitzar materials piezoelèctrics per interconvertir senyals elèctrics i vibracions mecàniques |
Imatge ultrasònica, detecció acústica |
|
Sondes de reixeta de fibra Bragg (FBG). |
Detectar els canvis de tensió/temperatura detectant els canvis en la longitud d'ona reflectida des d'una reixa de Bragg de fibra |
Monitorització de la salut estructural, aeroespacial |
|
Sondes electroquímiques |
Genera senyals elèctrics a partir de reaccions iòniques que es produeixen entre elèctrodes |
Anàlisi de gasos en sang, detecció de pH |
|
Sondes de sensor d'imatge CMOS/CCD |
Converteix senyals òptics en imatges digitals |
Càmeres estenopeiques, imatge endoscòpica |
Tendències de desenvolupament: les sondes en miniatura estan evolucionant cap a factors de forma més petits, nivells més alts d'integració i capacitats d'auto{0}}diagnòstic intel·ligent. Per exemple, la sonda d'ecografia intravascular d'1 mm-diàmetre desenvolupada per l'Institut d'Enginyeria i Tecnologia Biomèdica de Suzhou (CAS) integra una estructura de precisió de set-capes per aconseguir imatges d'alta definició de 360-graus.
