Velocimetro per gocce microfluidiche basato su di un interferometro fotonico integrato in niobato di litio

Opto-microfluidica è un termine dalle numerose sfaccettature, che si riferisce ad un insieme di funzionalità differenti ottenute ed ottenibili dall’integrazione di componenti ottici con elementi di microfluidica in un un’unica piattaforma (Lab-on-a-chip). In tale tipologia di configurazione, la luce viene fatta interagire con fluidi trasportati in canali di dimensione micrometrica (intorno alle centinaia di micrometri), al fine di sondare, tramite basse intensità luminose, volumi di fluidi molto ridotti (dell’ordine dei nanolitri, se non addirittura picolitri). Tale lavoro di tesi si inserisce in un progetto di ricerca ad ampio respiro, che mira a integrare in particolare le funzionalità proprie dell’ottica integrata con la microfluidica, per sviluppare nuovi metodi di rivelazione e monitoraggio in tempo reale di oggetti di dimensione micro e sub-micrometrica rispettivamente dispersi in fluidi. Il presente lavoro mira a studiare un nuovo approccio per misurare la velocità di un oggetto disperso in un fluido in un canale microfluidico, che non si avvalga di metodi ad imaging e della successiva fase di elaborazione delle immagini. In particolare, per effettuare le misurazioni di velocità, si utilizza un dispositivo opto-microfluidico integrato in niobato di litio che sfrutta un interferometro Mach-Zehnder (MZI). In questo lavoro, ci si concentra sulla caratterizzazione delle prestazioni del dispositivo e sul successivo confronto con i risultati ottenuti con il processo a imaging, con lo scopo di dimostrare che il dispositivo investigato in questa tesi, oltre a garantire la riproducibilità dei risultati dati da approcci di imaging, garantisce una precisione maggiore rispetto a questi ultimi.