Изобретен светочувствительный датчик для определения биохимических свойств вещества — Naked Science
16.03.2018
Редакция

Изобретен светочувствительный датчик для определения биохимических свойств вещества

Группа исследователей из Оптического общества (OSA) разработала оптоволоконное микроустройство с широким спектром применения.

lab-2352656_1280
©Wikipedia

Новый датчик состоит из 1-миллиметровой части оптоволокна, которая, сужаясь, привязывается к коническому элементу S-образной формы. Он работает на основе анализа показателя преломления вещества, или рефрактивного индекса, и может измерять такие параметры, как концентрация ионов водорода (pH) или ядовитых веществ. 

 

«Эта недорогая и простая конструкция в девять раз чувствительнее, чем ее оптоволоконные предшественники, и для работы ей нужно совсем незначительное количество образца, – говорит член исследовательской группы из Чанчуньского института оптики, точной механики и физики Чао Чен (Chao Chen). – Мы уверены, что прибор окажется полезным во многих областях, в том числе сможет находить утечки, которые обычно приводят к возгораниям или взрывам на нефтеперерабатывающих заводах». 

 

Схематическое изображение устройства / © Chinese Academy of Sciences  

 

Чтобы привести сенсор в действие, на волокно направляется белый свет из специального лазерного источника со сверхшироким спектром. Когда свет проходит через конус, часть его вступает во взаимодействие с окружающим веществом, и это приводит к спектральным сдвигам. Полученное излучение отражается от серебряного зеркала на другом конце волокна и затем попадает на  оптический спектральный анализатор, который контролирует и записывает все изменения, тем самым определяя биохимические характеристики вещества. 

 

Исследователи погрузили датчик в несколько глицериновых растворов с различной концентрацией при комнатной температуре. Постепенно увеличивая температуру до 100 градусов, они убедились в том, что девайс реагирует на изменение степени насыщенности, но при этом остается «равнодушным» к нагреванию. 

 

Это устройство является улучшенной версией других оптоволоконных сенсоров, но отличается от них тем, что анализирует только отраженный свет, а конус в форме S позволяет уменьшить его чувствительную часть и сделать его такого размера, который не будет превосходить размер кровеносного сосуда. 

 

Изобретатели планируют усовершенствовать датчик, добавив на его поверхность дополнительные элементы, которые будут «связываться» с определенными молекулами и обнаруживать вирусы в крови или молекулы ДНК. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: