NIMS y la Universidad de Harvard desarrollaron conjuntamente una técnica capaz de medir la viscosidad de líquidos y gases utilizando el mismo dispositivo. Este dispositivo se puede utilizar para identificar fluidos desconocidos en función de sus viscosidades y se puede utilizar potencialmente para analizar fluidos biológicos (p. Ej., aliento y sangre) para control de salud y chequeos médicos. El dispositivo también se puede utilizar para investigar las propiedades físicas y las transiciones de fase de mezclas de líquido / gas en la investigación básica.

Los líquidos varían en viscosidad, y vemos la diferencia en nuestra vida diaria. Por ejemplo, la miel es muy viscosa mientras que el agua es menos viscosa. Sin embargo, la viscosidad no es una característica exclusiva de los líquidos; los gases también tienen viscosidades. Debido a que cualquier fluido, incluidos los líquidos y los gases, tiene su viscosidad inherente, Las técnicas para medirlos son muy importantes para la comunidad científica y la industria. Varios tipos de viscosímetros ya están disponibles comercialmente y se usan comúnmente para medir líquidos, mientras que todavía se están investigando técnicas de medición de la viscosidad gaseosa. Respectivamente, no se dispone de ningún método capaz de medir la viscosidad tanto de líquidos como de gases (dos fases de fluidos fundamentalmente diferentes). El interés ha ido creciendo en los últimos años en relación con el desarrollo de tecnologías compactas y simples capaces de medir e identificar tanto líquidos como gases. incluidos medidores de presión arterial portátiles y sensores de olores portátiles. Por tanto, es deseable desarrollar una nueva técnica de medición de la viscosidad compatible con una gama más amplia de fluidos.

Este equipo de investigación fabricó recientemente un dispositivo hecho de un material blando llamado polidimetilsiloxano (PDMS) con una cavidad interna (el microcanal en la figura) en la que se puede inyectar una muestra de líquido. Se incrustó una galga extensométrica disponible comercialmente justo encima y a través del microcanal. Cuando un fluido inyectado pasa a través del microcanal, se deforma y, por lo tanto, la deformación es detectada por la galga extensométrica. El equipo descubrió que el grado de deformación se correlaciona con la viscosidad del fluido inyectado tanto para líquidos como para gases. Usando esta relación correlativa, este sencillo dispositivo es capaz de medir la viscosidad de cualquier fluido en tiempo real con alta sensibilidad.

En futuras investigaciones, planeamos medir la viscosidad de varios fluidos biológicos (por ejemplo, aliento humano y otros gases biológicos, saliva, orina y sangre) para evaluar la usabilidad de este dispositivo para analizarlos e identificarlos. Visualizamos aplicaciones de control de la salud y chequeos médicos utilizando este dispositivo. Además, estamos considerando una aplicación de investigación básica para este dispositivo; podría usarse para medir la viscosidad de los fluidos incluso durante la transición de fase de gas a líquido y viceversa y la viscosidad de líquido / gas en dos fases en varias formas, como el flujo de burbujas, flujo de lodo, flujo anular, etcétera.