NIMS e l'Università di Harvard hanno sviluppato congiuntamente una tecnica in grado di misurare la viscosità di liquidi e gas utilizzando lo stesso dispositivo. Questo dispositivo può essere utilizzato per identificare fluidi sconosciuti in base alla loro viscosità e può essere potenzialmente utilizzato per analizzare fluidi biologici (ad es. respiro e sangue) per il monitoraggio della salute e i controlli medici. Il dispositivo può essere utilizzato anche per studiare le proprietà fisiche e le transizioni di fase di miscele liquido/gas nella ricerca di base.

I liquidi variano in viscosità, e vediamo la differenza nella nostra vita quotidiana. Per esempio, il miele è molto viscoso mentre l'acqua è meno viscosa. Però, la viscosità non è un'unica caratteristica unica dei liquidi; anche i gas hanno viscosità. Poiché qualsiasi fluido che includa sia liquidi che gas ha la sua viscosità intrinseca, le tecniche per misurarli sono molto importanti per la comunità scientifica e l'industria. Vari tipi di viscosimetri sono già disponibili in commercio e sono comunemente usati per misurare liquidi, mentre le tecniche di misurazione della viscosità gassosa sono ancora allo studio. Di conseguenza, non è disponibile alcun metodo in grado di misurare la viscosità sia dei liquidi che dei gas, due fasi fluide fondamentalmente diverse. Negli ultimi anni è cresciuto l'interesse per lo sviluppo di tecnologie compatte e semplici in grado di misurare e identificare sia liquidi che gas, compresi misuratori di pressione sanguigna indossabili e sensori di odore portatili. È quindi desiderabile sviluppare una nuova tecnica di misurazione della viscosità compatibile con una gamma più ampia di fluidi.

Questo gruppo di ricerca ha recentemente fabbricato un dispositivo realizzato con un materiale morbido chiamato polidimetilsilossano (PDMS) con una cavità interna (il microcanale nella figura) in cui può essere iniettato un campione di fluido. Un estensimetro disponibile in commercio è stato incorporato appena sopra e attraverso il microcanale. Quando un fluido iniettato passa attraverso il microcanale, è deformato e quindi la deformazione viene rilevata dall'estensimetro. Il team ha scoperto che l'entità della deformazione è correlata alla viscosità del fluido iniettato sia per i liquidi che per i gas. Usando questa relazione correlativa, questo semplice dispositivo è in grado di misurare la viscosità di qualsiasi fluido in tempo reale con elevata sensibilità.

Nelle ricerche future, intendiamo misurare la viscosità di vari fluidi biologici (ad es. respiro umano e altri gas biologici, saliva, urine e sangue) per valutare l'utilizzabilità di questo dispositivo per analizzarli e identificarli. Prevediamo applicazioni di monitoraggio della salute e controllo medico che utilizzano questo dispositivo. Inoltre, stiamo considerando un'applicazione di ricerca di base per questo dispositivo; potrebbe essere utilizzato per misurare la viscosità dei fluidi anche durante il passaggio di fase da gas a liquido e viceversa e la viscosità di due fasi liquido/gas in varie forme come flusso di bolle, flusso di lumaca, flusso anulare, e così via.