Cómo citar
Descargas
Métricas Alternativas
Dimensions
Resumen
Se presenta el desarrollo de un metamaterial para estimar el índice de refracción en líquidos. El metamaterial se desarrolló insertando celdas cilíndricas en el plano de tierra de una línea microcinta, cintas estas que forman una estructura de brecha de banda electromagnética (electromagnetic bandgap, EBG). Dentro de las celdas se depositaron líquidos con índices de refracción estimados en el laboratorio. Se evaluaron los parámetros de dispersión S21 y S11 mediante simulaciones electromagnéticas con modelos desarrollados, y de forma experimental, con prototipos fabricados. Se analizó la variación de la frecuencia central, el ancho de banda y el nivel de pérdidas por inserción de la brecha de frecuencias generada como respuesta a la variación del índice de refracción del material depositado dentro de las celdas. Los resultados obtenidos muestran que es posible estimar el índice de refracción de materiales monitoreando la frecuencia de resonancia o el nivel de pérdidas por inserción de la brecha generada. El metamaterial desarrollado es fácil de construir y su desempeño es adecuado en el rango de las microondas. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.
Citas
Bakir, M., Karaaslan, M., Unal E., Akgol, O., Sabah, C. (2017). Microwave metamaterial absorber for sensing applications, Opto-Electronics Review. 25: 318-325.
Castro, J.R. & Ávila, A.G. (2012). Efecto de las características geométricas de estructuras PBG y sus posibles aplicaciones. Tésis de maestría, Universidad de los Andes. Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Bogotá D.C.
Chen, T., Li, S., Sun, H. (2012). Metamaterials application in sensing. Sensors, 12: 2742-2765. Doi: 10.3390/s120302742
Ciminelli, C. & Andreone, A. (2011). Introduction to photonic crystals and metamaterials. En Andreone, A., Cusano, A., Cutolo, A., Galdo, V. Selected Topics in Photonic and Metamaterial, p. 1-46. Singapore: Mainland Press Pte Ltd.
Domínguez, M., Cataño, D., Reyes, E. (2015). Design a sensor of relative permittivity of a medium using an antenna microstrip with metamaterials structures. Actas de Ingeniería. 1:110-114.
Fei, F., Sai, C, Xiang-Hui, W. Peng-Fei, W., Shen-Jiang, C. (2015). Teraherzt refractive index sensor based on photonic column array. IEEE Photonics Technology Letters. 27 (5):478-481.
Lapine, M., Powell, D., Gorkunov, M., Shadrivov, I., Marqués, R., Kivshar, Y. (2009). Structural tunability in metamaterials. Applied Physics Letters. 95 (8): 1-3.
Liu, W, Fan, F, Chang, S. Hou, J., Chen, M., Wang, Bai, J. (2017). Nanoparticles doped film sensing based on terahertz metamaterials. Optics Communications. 405: 17-21.
Majidifar, S. & Karimi, G. (2016). New approach for dielectric constant detection using a microstrip sensor. Measurement. 93: 310-314.
RoyChoudhury, S., Rawat, V., Jalal, A.H., Kale, S.N. (2016). Recent advances in metamaterial split-ring-resonator circuits as biosensors and therapeutic agents. Biosensor and Biolectronics. 86: 595-608.
Sadat, F. & Ahmadi-S, J. (2017). Industrial liquid characterization enhancement using microwave sensor equipped with electronic band gap structure. International Journal of Electronics and Communications 9 (AEÜ). 82: 152-159.
Shengyong, L., Xiaochuan, A., Ronghua, W., Jiajun, C. (2018) Experimental demonstration of metal-dielectric metamaterial refractive index sensor. Optics and Laser Technology. 100: 304-308.
Tümkaya, M.A., Karaaslan, M., Sabah, C. (2018) Metamaterialbased fluid sensor for identifying different types of fuel oil samples. Chinese Journal of Physics. 56: 1872-1878. Doi:
1016/j.cjph.2018.08.018
Declaración de originalidad y cesión de derechos de autor
Los autores declaran:
- Los datos y materiales de referencia publicados han sido debidamente identificados con sus respectivos créditos y han sido incluidos en las notas bibliográficas y citas que así se han identificado y que de ser requerido, cuento con todas las liberaciones y permisos de cualquier material con derechos de autor.
- Todo el material presentado está libre de derechos de autor y acepto plena responsabilidad legal por cualquier reclamo legal relacionado con la propiedad intelectual con derechos de autor, exonerando completamente de responsabilidad a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
- Este trabajo es inédito y no será enviado a ninguna otra revista mientras se espera la decisión editorial de esta revista. Declaro que no hay ningún conflicto de intereses en este manuscrito.
- En caso de publicación de este artículo, todos los derechos de autor son transferidos a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, por lo que no puede ser reproducido de ninguna forma sin el permiso expreso de la misma.
- Mediante este documento, si el artículo es aceptado para publicación por la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, la Revista asume el derecho de editar y publicar los artículos en índices o bases de datos nacionales e internacionales para académicos y uso científico en formato papel, electrónico, CD-ROM, internet ya sea del texto completo o cualquier otra forma conocida conocida o por conocer y no comercial, respetando los derechos de los autores.
Transferencia de derechos de autor
En caso de que el artículo sea aprobado para su publicación, el autor principal en representación de sí mismo y sus coautores o el autor principal y sus coautores deberán ceder los derechos de autor del artículo correspondiente a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, excepto en los siguientes casos:
Los autores y coautores se reservan el derecho de revisar, adaptar, preparar trabajos derivados, presentaciones orales y distribución a algunos colegas de reimpresiones de su propio trabajo publicado, si se otorga el crédito correspondiente a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias. Exactas, Físicas y Naturales. También está permitido publicar el título de la obra, resumen, tablas y figuras de la obra en los sitios web correspondientes de los autores o sus empleadores, dando también crédito a la Revista.
Si el trabajo se ha realizado bajo contrato, el empleador del autor tiene el derecho de revisar, adaptar, preparar trabajos derivados, reproducir o distribuir en papel el trabajo publicado, de manera segura y para uso exclusivo de sus empleados.
Si la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales fuera solicitada por un tercero para el uso, impresión o publicación específica de artículos ya publicados, la Revista debe obtener el permiso expreso del autor y coautores de la trabajo o del empleador excepto para uso en aulas, bibliotecas o reimpreso en un trabajo colectivo. La Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales se reserva el posible uso en su portada de figuras entregadas con los manuscritos.
La Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales no puede reclamar ningún otro derecho que no sea el de autor.