简单的设备特征气体的彩虹色
年来,哈佛大学和康涅狄格大学的设计和制作一个简单的装置能够成像气体注入它在多个颜色按照其气体特性,使彩色歧视不同的气体。这个友好的设备将注入气体产生的压力转化为结构的颜色,因此成像。这项技术可能有广泛的应用,如环境监测、安全保障和医疗保健。
成像的气体项目中很重要,在很多有两个和天然气有关基础研究和应用研究项目几乎所有周围的气体是无色和无形的。只有少数的方法成像周围气体流动已经发展(例如,使用红外摄像机能够检测温度变化和气流测量通过向空气中释放示踪粒子)。这些方法需要复杂的设备和不适合成像不同类型的气体以一致的方式。此外,他们生产的图片不适合气体特性的分析。一个简单的方法能够成像和分析所有类型的气体可能有各种各样的应用程序,如基于图像的测量。
这个研究小组最近捏造一个设备能够成像和区分各种气体(即使用范围广泛的颜色。颜色、结构)通过一个简单的程序:聚二甲基硅氧烷(PDMS)——软材料首先形成一个板。部分的PDMS表面氩等离子体处理。的plasma-treated PDMS板放置在玻璃衬底的表面plasma-treated表面,于是他们来到完全接触。的plasma-treated PDMS表面形成一个周期ripple-like微型图象压缩时注入的气体经过严密的PDMS和玻璃层之间的边界。这压缩和合成微型图象的形成导致的生产结构的颜色。这种机制适用于任何类型的气体的成像和分化。当传入的气流停止、结构颜色完全消失。PDMS变形的程度取决于流速,注入气体的粘度和密度。所有气体有独特的粘度和密度,该设备可用于鉴别和分析气体样品基于这些属性在一个恒定的流速。
在未来的研究中,团队将努力优化设备通过提高其灵敏度的目的,使其兼容各种应用程序(例如,识别环境气体和生物样品)。团队还将考虑开发一种新的气体识别技术结合图像识别和机器学习技术和制造小型CCD(电荷耦合装置)集成设备结构简单。
参考:日本柴K,壮族C,南城K, et al .可视化流应变使用结构性色彩channel-free聚二甲硅氧烷设备。阿德科学。2022:2204310。doi:10.1002 / advs.202204310
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