Araştırmacılar Hem Sıvılar Hem de Gazlar için Bir Viskozite Ölçüm Tekniği Geliştirdi
Fotoğraf-1: Yeni vizkoz ölçüm tekniği sürecinin şeması
NIMS ve Harvard Üniversitesi, aynı cihazı kullanarak hem sıvıların hem de gazların viskozitesini ölçebilen bir teknik geliştirdiler. Bu cihaz, viskozitelerine göre bilinmeyen sıvıları tanımlamak için kullanılabilir ve potansiyel olarak sağlık izleme ve tıbbi kontroller için biyolojik sıvıları (örneğin, nefes ve kan) analiz etmek için kullanılabilir. Cihaz, temel araştırmalarda sıvı/gaz karışımlarının fiziksel özelliklerini ve faz geçişlerini araştırmak için de kullanılabilir.
Sıvıların viskozitesi farklıdır ve günlük hayatımızda bu farkı görürüz. Örneğin bal çok viskoz iken su daha az viskozdur. Ancak viskozite,yalnızca sıvılara özgü bir özellik değildir; gazların da viskoziteleri vardır. Hem sıvılar hem de gazlar dahil olmak üzere herhangi bir akışkanın kendine özgü viskozitesi olduğundan, bunları ölçme teknikleri bilimsel topluluk ve endüstri için çok önemlidir.Çeşitli tiplerde viskozimetreler halihazırda ticari olarak mevcuttur ve sıvıları ölçmek için yaygın olarak kullanılırken, gaz halindeki viskoziteyi ölçme teknikleri hala araştırılmaktadır. Buna göre, hem sıvıların hem de gazların – temelde farklı iki sıvı fazının – viskozitesini ölçebilecek hiçbir yöntem mevcut değildir. Giyilebilir tansiyon ölçerler ve portatif koku sensörleri dahil olmak üzere hem sıvıları hem de gazları ölçebilen ve tanımlayabilen kompakt ve basit teknolojilerin geliştirilmesiyle bağlantılı olarak son yıllarda ilgi artmaktadır. Bu nedenle, daha geniş bir akışkan yelpazesi ile uyumlu yeni bir viskozite ölçüm tekniğinin geliştirilmesi arzu edilmektedir.
Bu araştırma ekibi yakın zamanda, içine bir sıvı numunesinin enjekte edilebileceği bir iç boşluğa (şekildeki mikrokanal) sahip polidimetilsiloksan (PDMS) adı verilen yumuşak bir malzemeden yapılmış bir cihaz üretti. Ticari olarak temin edilebilen bir gerinim ölçer mikrokanal üzerine yerleştirildi. Enjekte edilen bir sıvı mikrokanaldan geçtiğinde deforme olur ve böylece deformasyon gerinim ölçer tarafından tespit edilir. Ekip, deformasyon derecesinin hem sıvılar hem de gazlar için enjekte edilen sıvının viskozitesi ile ilişkili olduğunu buldu. Bu korelasyon ilişkisini kullanarak, bu basit cihaz herhangi bir sıvının viskozitesini gerçek zamanlı olarak yüksek hassasiyetle ölçebilir.
Gelecekteki araştırmalarda, bu cihazın analiz ve tanımlama için kullanılabilirliğini değerlendirmek üzere çeşitli biyolojik sıvıların (örneğin, insan nefesi ve diğer biyolojik gazlar, tükürük, idrar ve kan) viskozitesini ölçmeyi planlıyoruz. Bu cihazı kullanarak sağlık izleme ve tıbbi kontrol uygulamaları öngörüyoruz. Ek olarak, bu cihaz için temel bir araştırma uygulaması düşünüyoruz; gazdan sıvıya faz geçişi sırasında bile akışkanların viskozitesini ölçmek için kullanılabilir ve bunun tersi de kabarcık akışı, sümüklü böcek akışı, halka şeklindeki akış vb.gibi çeşitli şekillerde sıvı/gaz iki fazının viskozitesini ölçmek için kullanılabilir.
Kaynak: phys.org
