Studio della dinamica del viraggio di pH chimico mediante una piattaforma opto-microfluidica.

Una piattaforma opto-microfluidica integrata in niobato di litio è una piattaforma che coniuga le proprietà del niobato di litio e le potenzialità congiunte della microfluidica, che consiste nella manipolazione di volumi estremamente ridotti, e dell’ottica integrata che permette di realizzare misure di trasmittanza di segnali ottici confinati mediante guide di luce realizzate direttamente sul substrato. Questo lavoro di tesi consiste nella verifica di poter realizzare un apparato opto-microfluidico totalmente integrato in niobato di litio in grado di stimare il pH incognito di una soluzione. Inoltre la tesi si pone come obiettivo la stima delle potenzialità e dell’affidabilità di tale dispositivo. Il pH della soluzione è stato stimato disciogliendo nel fluido un indicatore di colore ed effettuando misure di trasmittanza il cui valore era legato al colore assunto dalla soluzione e conseguentemente al pH. In fase preliminare è stata stimata la concentrazione ottimale di indicatore da aggiungere alla soluzione, successivamente si è eseguito un confronto tra le misure ottenute dinamicamente (variando in maniera continua il pH della soluzione analizzata) con l’apparato opto-microfluidico e quelle di trasmittanza su soluzioni a pH noto eseguite macroscopicamente con uno spettrofotometro. I risultati ottenuti convalidano la possibilità di realizzare un apparato opto-microfluidico in grado di stimare il pH di una soluzione: si distinguono in maniera netta le 3 zone relative ai 3 colori, caratteristici del blu di bromotimolo, assunti dalle soluzioni; nella zona di viraggio è possibile associare a ciascun segnale un valore di pH mediamente con un errore pari a 1% (sempre inferiore al 3%). Indagando un maggior numero d'indicatori e utilizzando laser a diversa lunghezza d’onda sarà possibile stimare il pH di qualsiasi soluzione.