I ricercatori dell'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) hanno sviluppato un sensore ottico innovativo utilizzando un nastro convenzionale, un materiale a basso costo e flessibile che può essere facilmente acquistato presso le cartolerie. Può rilevare variazioni delle proprietà ottiche di un liquido quando è immerso. Il sensore può essere utilizzato per controllare sia la qualità delle bevande che il monitoraggio ambientale.
La luce di un LED viene introdotta in una delle estremità di un pezzo di nastro e la luce che fuoriesce dall'altra estremità viene rilevata tramite un fotodiodo. L'accoppiamento della luce alla guida d'onda flessibile è mediato da un elemento diffrattivo mediante un reticolo con linee di alluminio di nano dimensioni; viene aggiunto al nastro attraverso un semplice processo di "strappa e incolla". Entrambe le estremità della guida d'onda possono essere facilmente fissate all'emettitore LED e al rilevatore di luce (fotodiodo).
A causa della flessibilità del nastro, la guida d'onda può flettersi ed è parzialmente immersa nel liquido in esame. A causa della curvatura della guida d'onda, parte della luce propagata viene persa per irraggiamento. Questa perdita di curvatura dipende dall'indice di rifrazione del mezzo circostante. Così, è possibile rilevare variazioni dell'indice di rifrazione del liquido mediante misura a fotodiodo della potenza ottica persa durante il percorso della luce attraverso la guida d'onda immersa.
L'indice di rifrazione di una soluzione liquida è correlato alle sue proprietà fisiche e chimiche, comprese densità e concentrazione. Così, i ricercatori possono valutare, Per esempio, il grado di maturazione delle uve misurando l'indice di rifrazione del succo d'uva; potrebbe anche rilevare il contenuto alcolico di alcune bevande. Il sensore può essere utilizzato nel settore alimentare per il controllo di processo e la qualità delle bevande, e nel settore ambientale per il controllo della qualità dell'acqua.
I materiali ei componenti utilizzati per sviluppare questo sensore sono comuni e poco costosi. Inoltre, l'assemblaggio dei tre componenti principali del sensore è semplice e non sono necessarie strumentazioni o strumenti specializzati. Perciò, il montaggio può essere effettuato da personale non qualificato.
Dott. Carlos Angulo Barrios, il ricercatore capo di questo progetto, dice, "Queste caratteristiche, insieme alla flessibilità del nastro, rendono questo sensore molto vantaggioso rispetto ad altri strumenti ottici per la rilevazione dell'indice di rifrazione più complessi, rigido e costoso, soprattutto nelle applicazioni sul campo e nell'analisi in loco di liquidi in aree di difficile accesso."
