Optical sensor have gained enormous interest because it can be readily used by the general public without extensive training. Among a variety of analytes for the optical sensors, organic liquids are known to be one of the most critical materials. Many of household goods contain organic chemicals and some compounds may be toxic to our health and environment. An easy-to-use detector for toxic organic liquids can be used as an early warning system, preventing harm to community. In organic chemistry, optical sensing of organic compounds allow researchers to monitor and examine the chemical reaction before using expensive equipment. Despite such high demands for optical sensors for organic liquids, ranging from the general population to laboratories with chemicals, however, the realization of optical responses to liquid organic compounds is still challenging. Traditional techniques (using media such as porphyrins and photonic crystals) involve complex preparation and suffer from limited discrepancy between target liquids. Particularly, they also require additional analaysis tools such as spectrometer. Here, amorphous scattering films based on hollow silica and polymer composite are reported as a radically designed optical detector of the organic liquids. In contrast to commonly used optical sensing approaches, our optical sensor has advantages of facie fabrication, fine sensing of chemical species, and naked-eye detection. Its advantages stem from the multiple light scattering medium that is fabricated by one-step method and generates characteristic transparency (opaque, semi-transparent, and transparent) when immerged in organic liquids. This optical change is clearly visible without additional equipment and the response completes within tens of seconds. With the integration of the scattering matrixes into a sensor array, outperforming multi-analyte recognition is obtained between solvents, polymer monomers, and even homologues. It also enables semi-quantitative identification by simple arranging the same medium with different thicknesses into an array.
광학 검출기는 훈련없이 일반 대중이 쉽게 사용할 수 있기 때문에 많은 관심을 얻었습니다. 광학 검출기로 분석할 수 있는 물질 중에 유기 액체가 있으며, 이를 감지하는 것은 중요합니다. 그러나 일반 생활에서부터 화학 물질이 포함 된 실험실에 이르기까지 유기 액체 용 광학 센서에 대한 높은 요구에도 불구하고 액체 유기 화합물에 대한 광학 반응의 실현은 여전히 어려움이 있습니다. 전통적인 기술 은 복잡한 준비가 필요하며 유기 액체를 정밀하게 검출하는데 한계가 있습니다. 또한 분광계와 같은 추가적인 분석 도구가 필요하는 문제점도 있습니다. 이에 중공 입자와 공중합체 복합체를 기반으로 한 다중 산란 막을 새로운 유기 액체 검출 기술로 제안합니다. 제시한 다중 산란 막은 특정 유기 액체에 선택적으로 불투명, 반투명 및 투명을 띕니다. 이러한 광학적 변화는 추가 장비 없이도 명확하게 나타나며 반응은 수십 초 내에 완료됩니다. 다양한 공중합체를 바탕으로 만든 다중 산란 막을 기판에 정렬을 하면, 용매와 공중합체의 단위체 및 심지어 동족체들도 구별이 가능합니다. 또한 다양한 두께의 다중 산란 막을 간단하게 배열하여 정량 분석도 가능합니다.