Изобретен светочувствительный датчик для определения биохимических свойств вещества — Naked Science
16.03.2018
4 минуты
Редакция
73

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. 

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

5 часов назад
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

5 часов назад
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: