基于超弱光纤光栅的双芯带状柔性测斜光缆研究

针对土木工程测斜传感器对柔性、灵敏度的需求,提出了一种基于超弱光纤光栅的双芯带状测斜光缆。基于切角递推的形变反演理论,建立了中心波长偏移量与光缆倾角的柔性测斜模型,通过仿真软件分析了光缆结构对传感器灵敏度的影响。基于仿真结果制备出双芯带状测斜光缆并进行了测试。结果表明,该光缆的测斜精度为182 pm/(°),实测倾角的最大相对误差为8.28%,应变传递效率约为裸光纤的88%,温度补偿误差小于4%。双芯带状测斜光缆克服了热加工中材料收缩对光纤的损伤,降低了现场环境温度的影响,实现了较高的测斜精度,在大尺度、高灵敏度的柔性测斜领域中具有广阔的应用前景。

基于氧化石墨烯-金纳米-葡萄糖氧化酶的新型葡萄糖比色传感器

基于化学交联法和静电吸附法,制备了一种基于氧化石墨烯(GO)-金纳米颗粒(AuNPs)-葡萄糖氧化酶(GOD)的新型比色葡萄糖生物传感器。GOD会催化葡萄糖氧化生成H_(2)O_(2),生成的H_(2)O_(2)进一步诱导GO-AuNPs局部表面等离子体共振(LSPR)带的变化,从而实现葡萄糖的检测。GO改善了复合颗粒的稳定性,降低了金属颗粒的生物毒性,还改善了传感器的响应。通过透射电子显微镜(TEM),拉曼光谱和紫外可见分光光度计分别对复合颗粒的微观结构和光学性质进行了表征,并系统地研究了传感器的最佳检测条件,使开发的比色传感器对葡萄糖质量浓度具有高灵敏度和高选择性,并实测到传感器的灵敏度为14 nm/(mg/mL),范围为0~1.6 mg/mL,可用于实际检测。这项工作结合了GO和AuNPs的优势,显示了在葡萄糖检测领域简单,稳定和具有成本效益的应用前景。