Forskare från Universidad Politécnica de Madrid (UPM) har utvecklat en innovativ optisk sensor med hjälp av konventionell tejp, ett billigt och smidigt material som enkelt kan köpas i pappersaffärer. Den kan upptäcka variationer av de optiska egenskaperna hos en vätska när den är nedsänkt. Sensorn kan användas för att kontrollera både kvaliteten på drycker och miljöövervakning.
Ljus från en LED införs i ena änden av en tejpbit och ljuset som kommer ut från den andra änden detekteras genom en fotodiod. Ljuskopplingen till den flexibla vågledaren förmedlas av ett diffraktivt element som använder ett gitter med aluminiumlinjer av nanodimensioner; det läggs till tejpen genom en enkel process av "riv och klistra". Båda ändarna av vågledaren kan enkelt fästas på LED-sändaren och ljusdetektorn (fotodiod).
På grund av tejpens flexibilitet, vågledaren kan böjas och är delvis nedsänkt i vätskan som undersöks. På grund av vågledarböjningen, en del av det utbredda ljuset förloras av strålning. Denna krökningsförlust beror på det omgivande mediets brytningsindex. Således, det är möjligt att detektera variationer i vätskans brytningsindex genom fotodiodmätning av den optiska effekt som går förlorad under ljusets väg genom den nedsänkta vågledaren.
Brytningsindexet för en flytande lösning är relaterat till både dess fysikaliska och kemiska egenskaper, inklusive densitet och koncentration. Således, forskare kan bedöma, till exempel, mognadsgraden för druvor genom att mäta brytningsindex för druvjuice; den kan också upptäcka alkoholhalten i vissa drycker. Sensorn kan användas inom livsmedelssektorn för processkontroll och dryckeskvalitet, och inom miljösektorn för kontroll av vattenkvalitet.
Materialen och komponenterna som används för att utveckla denna sensor är vanliga och billiga. Dessutom, monteringen av sensorns tre huvudkomponenter är enkel och det finns inget behov av instrumentering eller specialverktyg. Därför, monteringen kan utföras av icke-kvalificerad personal.
Dr Carlos Angulo Barrios, huvudforskaren för detta projekt, säger, "Dessa funktioner, tillsammans med flexibiliteten hos tejpen, göra denna sensor mycket fördelaktig för andra optiska instrument för detektering av brytningsindex mer komplex, stel och dyr, speciellt vid fälttillämpningar och på platsanalys av vätskor i områden med svåråtkomlighet."
