Des chercheurs de l'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ont développé un capteur optique innovant utilisant du ruban conventionnel, un matériau peu coûteux et flexible qui peut être facilement acquis dans les magasins de papeterie. Il peut détecter les variations des propriétés optiques d'un liquide lorsqu'il est immergé. Le capteur peut être utilisé pour contrôler à la fois la qualité des boissons et la surveillance de l'environnement.

La lumière d'une LED est introduite dans l'une des extrémités d'un morceau de ruban et la lumière qui émerge de l'autre extrémité est détectée par une photodiode. Le couplage de la lumière au guide d'onde flexible est médié par un élément diffractif utilisant un réseau avec des lignes d'aluminium de dimensions nanométriques; il est ajouté à la bande par un simple processus de "déchirer et coller". Les deux extrémités du guide d'ondes peuvent être facilement collées à l'émetteur LED et au détecteur de lumière (photodiode).

En raison de la flexibilité de la bande, le guide d'onde peut se plier et est partiellement immergé dans le liquide à examiner. En raison de la courbure du guide d'ondes, une partie de la lumière propagée est perdue par rayonnement. Cette perte de courbure dépend de l'indice de réfraction du milieu environnant. Ainsi, il est possible de détecter des variations de l'indice de réfraction du liquide par mesure par photodiode de la puissance optique perdue lors du trajet de la lumière à travers le guide d'onde immergé.

L'indice de réfraction d'une solution liquide est lié à la fois à ses propriétés physiques et chimiques, y compris la densité et la concentration. Ainsi, les chercheurs peuvent évaluer, par exemple, le degré de maturation des raisins en mesurant l'indice de réfraction du jus de raisin; il pourrait également détecter la teneur en alcool de certaines boissons. Le capteur peut être utilisé dans le secteur alimentaire pour le contrôle des processus et la qualité des boissons, et dans le secteur environnemental pour le contrôle de la qualité de l'eau.

Les matériaux et composants utilisés pour développer ce capteur sont courants et peu coûteux. En outre, l'assemblage des trois composants principaux du capteur est simple et il n'y a pas besoin d'instrumentation ou d'outils spécialisés. Par conséquent, le montage peut être effectué par du personnel non qualifié.

Dr Carlos Angulo Barrios, le chercheur principal de ce projet, dit, "Ces caractéristiques, avec la flexibilité de la bande, rendre ce capteur très avantageux par rapport à d'autres instruments optiques de détection d'indice de réfraction plus complexes, rigide et cher, en particulier dans les applications sur le terrain et l'analyse sur site de liquides dans des zones difficiles d'accès."