机械压力感知在生物过程中扮演着至关重要的角色,然而由于检测技术的匮乏以及传感器难以有效接近组织,相关感知工作面临极大挑战。近期,中南大学生命科学学院赵岳涛副教授团队开发出一种基于纳米光机械转换器的等离子体微传感器,通过将金纳米颗粒高密度封装于可压变形的海藻酸盐水凝胶微球中,实现了从溶液到生物组织的压力传感,为活体组织压力监测提供了新平台。

 

1、本文提出一种基于纳米光机械转换器的等离子体微传感器,其通过将金纳米颗粒密集封装在可压变形的海藻酸盐水凝胶微球中构建而成。

 

2、环境压力压缩会使微凝胶尺寸收缩,减小金纳米颗粒间距并增强等离子体耦合,进而导致光吸收、散射和光声信号等光学信号发生变化。

 

3、实验表明,该微传感器在溶液水平下压力从0升至14kPa时吸收峰红移10nm,灵敏度达0.7nm/kPa且光声信号随压力增强。

 

4、在单颗粒水平下,微球在不同浓度P8K溶液中随压力变化尺寸缩小、光散射强度增加且颜色改变,响应具有可逆性和良好重现性。

 

5、在组织水平应用中,该传感器通过光声成像成功区分肾脏、心脏和肿瘤组织的压力差异,其光声信号与组织硬度一致。

 

6、此等离子体微传感器为压力传感提供了有前景的平台,有望应用于生物压力检测及疾病诊断等领域。

 

可以应用于液体中的传感器还有液位传感器,液位传感器主要有光学式液位传感器,电容式传感器,工业不锈钢光电液位传感器等。锦锋科技推出的工业不锈钢光电液位传感器LLM19SC24P可以应用于工业上具有腐蚀性,高温高压环境下检测水位。光学式液位传感器利用光电效应和光的棱镜的折射效应进行检测容器内是否有液体的存在,当容器内有液体时,传感器的红外发光源发出的光照射到棱镜上,由于棱镜的折射率和液体相似,不会或有少量的红外光被反射回来。当容器内没有液体,传感器的红外发光源发出的光照射到棱镜上,会进行反射光电二极管接收到红外光后,阻值发生改变,从而使电路中的电压随发生改变。