Изобретен светочувствительный датчик для определения биохимических свойств вещества — Naked ScienceNaked Science
16.03.2018, 15:37
4 минуты
Naked Science
14

Изобретен светочувствительный датчик для определения биохимических свойств вещества

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

lab-2352656_1280

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. 

Сегодня, 09:54
4 минуты
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что получить дополнительную пользу от физических упражнений можно без увеличения нагрузок: просто занимаясь пораньше, еще до завтрака.

Сегодня, 21:08
4 минуты
Никита Шевцов

Теперь искусственное мясо — это не просто скопление мышечных клеток, а цельный кусок, содержащий волокна нужной толщины.

19 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Ученые сообщили об обнаружении совершенно нового геофизического явления — ураганов, которые вызывают землетрясения.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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