Cada vez mais hoje em dia os pacientes são sujeitos a análises bioquímicas dos
seus fluidos corporais, tais como sangue ou urina. Normalmente as análises são levadas
a cabo em laboratórios, sendo que os resultados só ficam disponíveis várias horas
depois, por vezes dias. Perante esta situação não pode ser efectuado, em tempo útil, um
diagnóstico fiável ao paciente. Esta necessidade de medidas in-situ levou ao
desenvolvimento de dispositivos portáteis de pequenas dimensões capazes de fornecer
resultados instantâneos e com a mesma exactidão que os métodos de análise state-ofthe-.
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Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um filtro óptico ajustável de
Fabry-Perot que constitui uma de três partes constituintes de um microssistema
laboratorial denominado de "Microlab" concebido para a realização de análises clínicas.
Este filtro possui características ajustáveis, que habilitam a medida de diferentes
substâncias bioquímicas através do "Microlab". É composto por duas superfícies
denominadas de espelhos, posicionados paralelamente um ao outro e separados por uma
cavidade.
Foi feito um estudo das bases da teoria electromagnética e suas aplicações no
cálculo do comportamento de filtros ópticos baseados em cavidades de ressonância de
Fabry-Perot. Com base nestes estudos foram determinados quais os materiais mais
adequados à construção dos espelhos e da cavidade e respectivas espessuras, tendo em
conta os comprimentos de onda adequados às biomoléculas a analisar. Os materiais e
espessuras escolhidos foram a prata no caso dos espelhos, com uma espessura de 30 nm,
e o -PVDF para a cavidade, com uma espessura de 300 nm. O filtro foi construído com
sucesso à imagem das simulações e estudos realizados. Foram realizados diversos
ensaios no protótipo inicial, discutidas as discrepâncias observadas relativamente aos
x
resultados teóricos esperados e determinadas as possíveis soluções face à
implementação de um protótipo final.
1. Estudar o principio de funcionamento do filtro óptico de Fabry-Perot;
2. Simular a estrutura em termos de características ópticas; determinar o melhor material e a melhor espessura para os espelhos; determinar de igual modo a melhor espessura para a cavidade. Tudo isto tendo em conta os comprimentos de onda adequados ás biomoléculas em análise; Para isso será usado um software que já foi desenvolvido;
3. Fabricar a estrutura;
4. Testar o filtro implementado aplicando várias tensões com várias frequências aos espelhos;
5. Escrita da tese;