Из гидрогеля сделали датчик кислотности среды

Ученые из Университета Пердью разрабатывают новый тип чувствительных, надежных и долговечных биологических и химических датчиков с минимумом движущихся частей и низкой стоимостью.

Новые датчики сделаны из тонких полос желеобразного материала, называемого гидрогелем, который расширяется и сжимается в зависимости от кислотности окружающей среды. Последние результаты исследований показывают, что такой датчик может использоваться для точного определения уровня рН жидкости.

Новая технология может использоваться во множестве сфер, например для мониторинга окружающей среды и контроля уровня сахара в крови. В отличие от множества нанотехнологий, эта настолько проста, что не составит труда найти ей коммерческое применение.

Капельки гидрогеля создают дифракционную решетку, изменения которой регистрируются при облучении лазером

Для создания датчика гибкий нерастворимый в воде гидрогель выполняется в виде волнистой полоски (дифракционной решетки), покрытой золотом. Эта полоска расширяется и сжимается в зависимости от уровня рН, что фиксируется лазерным светом, отражающимся от золотого покрытия. Взаимодействие света с выпуклостями и впадинами на полоске создает дифракционную картину, которая отличается в зависимости от высоты полосы, и позволяет точно определить уровень кислотности.

Уровень рН жидкости измеряется по шкале от 0 до 14, где 0 наиболее кислая среда, а 14 – наиболее щелочная. Результаты опытов продемонстрировали высокую чувствительность гидрогелевого датчика – он может обнаруживать изменения менее, чем в одну тысячную по шкале рН. Это измерение длины полоски всего в несколько нанометров.

Ученые уверены, что чувствительность можно увеличить, используя различные гидрогели и решетки. Кроме того, потенциально возможно создать полоски-датчики, которые реагируют не только на pH, но и на другие раздражители. В этом направлении сейчас ведется активная работа.

Читайте на CNews
"ВымпелКом" увеличил пропускную способность магистральной сети в европейской части России до 120 Гбит/с
Panasonic представил телевизор с технологией управления жестами
"Рамблер-Карты" сообщают о пробках в 87 городах России