Le NIMS et l'Université Harvard ont développé conjointement une technique capable de mesurer la viscosité des liquides et des gaz à l'aide du même appareil. Cet appareil peut être utilisé pour identifier des fluides inconnus en fonction de leurs viscosités et peut potentiellement être utilisé pour analyser des fluides biologiques (par exemple, haleine et sang) pour le suivi de santé et les examens médicaux. Le dispositif peut également être utilisé pour étudier les propriétés physiques et les transitions de phase des mélanges liquide/gaz dans la recherche fondamentale.

Les liquides varient en viscosité, et nous voyons la différence dans notre vie quotidienne. Par exemple, le miel est très visqueux tandis que l'eau est moins visqueuse. Cependant, la viscosité n'est pas une seule caractéristique propre aux liquides; les gaz ont aussi des viscosités. Parce que tout fluide comprenant à la fois des liquides et des gaz a sa viscosité inhérente, les techniques permettant de les mesurer sont très importantes pour la communauté scientifique et l'industrie. Différents types de viscosimètres sont déjà disponibles dans le commerce et sont couramment utilisés pour mesurer des liquides, tandis que les techniques de mesure de la viscosité gazeuse sont encore à l'étude. Par conséquent, aucune méthode capable de mesurer la viscosité à la fois des liquides et des gaz - deux phases fluides fondamentalement différentes - n'est disponible. L'intérêt s'est accru ces dernières années pour le développement de technologies compactes et simples capables de mesurer et d'identifier à la fois les liquides et les gaz, y compris les tensiomètres portables et les capteurs d'odeurs portables. Il est donc souhaitable de développer une nouvelle technique de mesure de viscosité compatible avec une plus large gamme de fluides.

Cette équipe de recherche a récemment fabriqué un dispositif fait d'un matériau souple appelé polydiméthylsiloxane (PDMS) avec une cavité interne (le microcanal sur la figure) dans laquelle un échantillon de fluide peut être injecté. Une jauge de contrainte disponible dans le commerce a été intégrée juste au-dessus et à travers le microcanal. Lorsqu'un fluide injecté traverse le microcanal, il est déformé et ainsi la déformation est détectée par la jauge de contrainte. L'équipe a constaté que l'étendue de la déformation est en corrélation avec la viscosité du fluide injecté pour les liquides et les gaz. En utilisant cette relation corrélative, cet appareil simple est capable de mesurer la viscosité de n'importe quel fluide en temps réel avec une grande sensibilité.

Dans des recherches futures, nous prévoyons de mesurer la viscosité de divers fluides biologiques (par exemple, l'haleine humaine et d'autres gaz biologiques, salive, urine et sang) pour évaluer l'utilisabilité de cet appareil pour les analyser et les identifier. Nous envisageons des applications de surveillance de la santé et de contrôle médical utilisant cet appareil. En outre, nous envisageons une application de recherche fondamentale pour cet appareil; il pourrait être utilisé pour mesurer la viscosité des fluides même pendant la transition de phase du gaz au liquide et vice versa et la viscosité des deux phases liquide/gaz sous diverses formes telles que l'écoulement de bulles, flux de limaces, écoulement annulaire, etc.