传感器测量微量流体特性
新加坡的研究人员已经开发出基于光纤的“optofluidic”传感器,来测量微量液体的特性。这项创新增加了测量的灵敏度,使研究者和临床医生可以更便宜地研究液体的性质。
专业纤维研究小组在评估用于创建纤维实验室的光导纤维
(图片来源:新加坡科技技术局/南洋理工大学)
该技术应用光子晶体光纤 (PCF)-空气通道围绕着光导纤维的核心,光线沿着纤维延伸方向通过。这些空气通道把这些为纤维提供额外特性的元件集成在一起,这些元件通常包括微电子和半导体。现在,来自南洋技术大学(NTU)的协作研究小组和A*STAR(新加坡科技技术)研究所(I2R)都集中开发一种空气通道可被液体充满的微流控设备。
当光穿过液体,通过分析光改变方向的程度或者说光的折射,流体特性可被测量。通过把液体填充到电子晶体光纤通道,科学家可以利用纤维中的光来衡量这种液体的性质。电子晶体光纤的通道太小,只需要万亿分之一毫升的液体填充。
之前南洋理工大学和I2R团队使用这种方法来开发一个温度传感器。研究人员利用棒状的液晶填充通道,受热其属性发生改变。由此产生的光折射变化可被用来测量确定的温度。
他们还开发了一个能够检测到溶液中两个分子发生键合反应的生物传感器。能够在这么少量体积的液体中,检测出这种生物反应,可能对于生命科学研究和医疗诊断非常重要。
他们最新的工作是改善以前的技术,即流体被填充到沿着纤维方向延伸的通道中。在新方法中,研究人员向横向微通道添加液体,微通道钻过电子晶体光纤,并与其核心交叉。这使光和流体之间的交互作用最大化。
新的设计对光折射的变化高度敏感。此外,比沿着光纤的通道,更容易从新的横向通道清洁流体,使设备更容易重复利用。
目前,研究人员的目标是结合光学天线技术进行改进,将进一步提高对光变化灵敏度。
新材料在线编译整理——Grubby 校正:摩天轮
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