NIMS en Harvard University hebben samen een techniek ontwikkeld waarmee met hetzelfde apparaat de viscositeit van zowel vloeistoffen als gassen kan worden gemeten. Dit apparaat kan worden gebruikt om onbekende vloeistoffen te identificeren op basis van hun viscositeit en kan mogelijk worden gebruikt om biologische vloeistoffen te analyseren (bijv. adem en bloed) voor gezondheidsmonitoring en medische controles. Het apparaat kan ook worden gebruikt om de fysische eigenschappen en faseovergangen van vloeistof/gasmengsels in fundamenteel onderzoek te onderzoeken.

Vloeistoffen variëren in viscositeit, en we zien het verschil in ons dagelijks leven. Bijvoorbeeld, honing is zeer stroperig, terwijl water minder stroperig is. Echter, viscositeit is niet het enige kenmerk dat uniek is voor vloeistoffen; gassen hebben ook viscositeiten. Omdat elke vloeistof, zowel vloeistoffen als gassen, zijn inherente viscositeit heeft, technieken om ze te meten zijn erg belangrijk voor de wetenschappelijke gemeenschap en de industrie. Verschillende soorten viscosimeters zijn al in de handel verkrijgbaar en worden vaak gebruikt om vloeistoffen, terwijl technieken voor het meten van gasvormige viscositeit nog steeds worden onderzocht. Overeenkomstig, er is geen methode beschikbaar die de viscositeit van zowel vloeistoffen als gassen kan meten - twee fundamenteel verschillende vloeistoffasen. De laatste jaren is er steeds meer belangstelling voor de ontwikkeling van compacte en eenvoudige technologieën die zowel vloeistoffen als gassen kunnen meten en identificeren, inclusief draagbare bloeddrukmeters en draagbare geursensoren. Het is daarom wenselijk om een ​​nieuwe viscositeitsmeettechniek te ontwikkelen die compatibel is met een breder scala aan vloeistoffen.

Dit onderzoeksteam heeft onlangs een apparaat gemaakt van een zacht materiaal genaamd polydimethylsiloxaan (PDMS) met een interne holte (het microkanaal in de figuur) waarin een vloeistofmonster kan worden geïnjecteerd. Een in de handel verkrijgbaar rekstrookje was net boven en over het microkanaal ingebed. Wanneer een geïnjecteerde vloeistof door het microkanaal gaat, het is vervormd en dus wordt de vervorming gedetecteerd door het rekstrookje. Het team ontdekte dat de mate van vervorming correleert met de viscositeit van de geïnjecteerde vloeistof voor zowel vloeistoffen als gassen. Met behulp van deze correlatieve relatie, dit eenvoudige apparaat kan de viscositeit van elke vloeistof in realtime met hoge gevoeligheid meten.

In toekomstig onderzoek, we zijn van plan om de viscositeit van verschillende biologische vloeistoffen te meten (bijv. menselijke adem en andere biologische gassen, speeksel, urine en bloed) om de bruikbaarheid van dit apparaat voor het analyseren en identificeren ervan te beoordelen. We voorzien toepassingen voor gezondheidsmonitoring en medische controle die dit apparaat gebruiken. In aanvulling, we overwegen een fundamentele onderzoekstoepassing voor dit apparaat; het kan worden gebruikt om de viscositeit van vloeistoffen te meten, zelfs tijdens faseovergang van gas naar vloeistof en vice versa en de viscositeit van vloeistof/gas twee fasen in verschillende vormen zoals bellenstroom, slakkenstroom, ringvormige stroom, enzovoort.