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印度研究人員利用磁性極化奈米流體(nanofluid)製作出一種新型的光學感測器。此裝置可藉由顏色的迅速變化，偵測出溶液中微量氨(ammonia)的存在，因此具有許多實際應用，例如可用來監控工業區河川的汙染程度。
此感測器由水包油型奈米乳狀液(oil-in-water nanoemulsion)所構成，乳液的產生是透過乳化具亞鐵磁性的氧化鐵微粒(約10 nm)，並且懸浮於辛烷以及十二烷基硫酸鈉陰離子界面活性劑溶液中。這些奈米液滴在90高斯的外加磁場下會排列形成一維陣列。實驗以光纖光源照射此氨探測器，若溶液中存有氨成分，液滴陣列的晶格週期會發生改變，這是因為氨分子會穿透乳狀液滴外的電雙層(electric double layer)，導致感測器反射光波長發生藍位移(bllue shift)，此現象可透過數位攝影機輕易觀察。
該實驗由英迪拉甘地原子研究中心(Indira Gandhi Centre for Atomic Research, IGCAR)的John Philip團隊所完成，他們繪製不同氨分子濃度所造成的布拉格峰(Bragg peak)，結果顯示峰值位置隨氨濃度上升呈現單調性藍移。由於布拉格位移與氨分子濃度之間存在著線性關係，研究人員藉由先測量數個已知濃度所產生的藍移，便能夠從布拉格峰校準曲線中精確計算出氨分子的濃度。
此高靈敏度裝置連只有1 ppm低的氨濃度也測得出，而且在製造上比現行使用離子選擇性電極、紅外線氣體分析儀、半導體(如SnO2與MoO3)薄膜的裝置以及利用氨氣與染料材料或薄膜間反應的光學氣體探測器還簡單。在後者中，氨分子會與感應元件反應，並造成樣本的吸收或發射光譜的改變，最後再透過合適的儀器解讀數據，相形之下，利用奈米流體的方法具有簡單、高靈敏、迅速以及低成本的優勢。
氨常使用於炸藥、肥料以及工業用冷卻劑中，而此新式光學感測器可用來連續監控工業區河川等環境中是否遭受氨汙染。該團隊目前持續改良此感測器的靈敏度，並用來分析其他毒物；他們也計畫製作可重複使用的薄膜型元件。詳見Appl. Phys. Lett. Vol.102 063107 (2013)。 |