NIMS och Harvard University utvecklade tillsammans en teknik som kan mäta viskositeten hos både vätskor och gaser med samma enhet. Denna enhet kan användas för att identifiera okända vätskor baserat på deras viskositeter och kan eventuellt användas för att analysera biologiska vätskor (t.ex. andetag och blod) för hälsoövervakning och medicinska kontroller. Enheten kan också användas för att undersöka de fysikaliska egenskaperna och fasövergångarna för vätske/gasblandningar i grundforskning.

Vätskor varierar i viskositet, och vi ser skillnaden i våra dagliga liv. Till exempel, honung är mycket viskös medan vatten är mindre trögflytande. Dock, viskositet är inte bara en egenskap som är unik för vätskor; gaser har också viskositeter. Eftersom all vätska inklusive både vätskor och gaser har sin inneboende viskositet, tekniker för att mäta dem är mycket viktiga för det vetenskapliga samhället och industrin. Olika typer av viskometer är redan tillgängliga kommersiellt och används vanligtvis för att mäta vätskor, medan tekniker för mätning av gasviskositet fortfarande undersöks. Följaktligen, ingen metod som kan mäta viskositeten hos både vätskor och gaser - två väsentligen olika vätskefaser - är tillgänglig. Intresset har ökat de senaste åren i samband med utvecklingen av kompakt och enkel teknik som kan mäta och identifiera både vätskor och gaser, inklusive bärbara blodtrycksmätare och bärbara luktsensorer. Det är därför önskvärt att utveckla en ny teknik för viskositetsmätning som är kompatibel med ett bredare utbud av vätskor.

Denna forskargrupp tillverkade nyligen en enhet gjord av ett mjukt material som kallas polydimetylsiloxan (PDMS) med en inre hålighet (mikrokanalen i figuren) i vilken ett vätskeprov kan injiceras. En kommersiellt tillgänglig stammätare var inbäddad strax ovanför och över mikrokanalen. När en injicerad vätska passerar genom mikrokanalen, den deformeras och därmed detekteras deformationen av töjningsmätaren. Teamet fann att omfattningen av deformationen korrelerar med viskositeten hos den injicerade vätskan för både vätskor och gaser. Med denna korrelativa relation, denna enkla enhet kan mäta viskositeten hos alla vätskor i realtid med hög känslighet.

I framtida forskning, vi planerar att mäta viskositeten hos olika biologiska vätskor (t.ex. mänskligt andetag och andra biologiska gaser, saliv, urin och blod) för att bedöma användbarheten för denna enhet för att analysera och identifiera dem. Vi ser för oss hälsoövervakning och medicinsk kontrollapplikationer med denna enhet. Dessutom, vi överväger en grundläggande forskningsapplikation för denna enhet; den kan användas för att mäta vätskornas viskositet även under fasövergången från gas till vätska och vice versa och viskositeten för vätska/gas två faser i olika former som bubbelflöde, snigelflöde, ringformat flöde, och så vidare.