Piezoelektrisk mikrobalanse
En piezoelektrisk mikrobalanse gjør det mulig å måle svært lave masser ved å måle den tilhørende endringen i frekvens av en piezoelektrisk krystall . Kvarts er det mest brukte materialet for dette målesystemet på grunn av sin utmerkede kvalitetsfaktor. Dette kalles en kvarts krystall mikrobalanse (på engelsk Quartz crystal microbalance eller QCM ).
Prinsippet er som følger: en piezoelektrisk krystall gjennomgår en svingning som et resultat av piezoelektrisk stimulering påført av elektroder. Den resonansfrekvensen krystallet er korrelert med dens masse. Enhver tilsetning eller fjerning av masse forårsaker en forskyvning i resonansfrekvensen; ved å måle denne frekvensforskjellen , kan vi beregne masseforskjellen takket være Sauerbrey-forholdet:
hvor er den indre resonansfrekvensen til krystallet, det aktive området av krystallet (mellom elektrodene), tettheten til materialet (f.eks. kvarts ) og materialets skjæringsmodul.
Frekvensglidemålingen er veldig presis. Dette systemet gjør det derfor mulig å måle svært små masseforskjeller. I biologi gjør dette systemet det mulig for eksempel å måle avleiringen av celler på krystallet.