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        一種新型噴霧裝置裝有微型電子傳感器
        
			
        
				2018-11-17 12:46:02
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			  來(lái)源：ScienceNews
			
        
		
        
				
		
        
			
        談?wù)勗七B接設(shè)備。
        

        利用微小的二維材料，研究人員已經(jīng)制造出可以噴在氣溶膠噴霧里的微型化學(xué)傳感器。7月23日發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)網(wǎng)絡(luò)版上的一篇文章中介紹了這種微型電子芯片的應(yīng)用，這些芯片有朝一日將有助于監(jiān)測(cè)環(huán)境污染或診斷疾病。
        

        

        每一個(gè)傳感器由一個(gè)大約1微米厚和100微米寬(大約和頭發(fā)一樣寬)的聚合物芯片組成，上面覆蓋著一個(gè)由原子薄半導(dǎo)體材料制成的電路。這種超平電路包括一個(gè)光電二極管，它將環(huán)境光轉(zhuǎn)換成電流，和一個(gè)化學(xué)探測(cè)器。這種化學(xué)探測(cè)器由二維材料組成，如果材料在其環(huán)境中與特定的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，就能更容易地傳導(dǎo)電流。
        

        麻省理工學(xué)院的化學(xué)工程師、該研究的共同作者Volodymyr Koman說(shuō)，研究人員可以從大量的2d材料中選擇，來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)不同化學(xué)物質(zhì)敏感的時(shí)尚探測(cè)器。在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中，科曼和他的同事們發(fā)明了一種傳感器噴霧，可以探測(cè)到密封管道內(nèi)的有毒氨蒸汽，以及一種可以識(shí)別出噴在平面上的煤煙顆粒的噴霧。
        

        目前，研究人員只能通過(guò)收集芯片并將其連接到電極來(lái)確定他們的傳感器是否已經(jīng)接觸到某些粒子。這些電極測(cè)試電流流過(guò)芯片的化學(xué)探測(cè)器的難易程度，化學(xué)探測(cè)器可以顯示它在被噴灑后是否接觸到某種特定的化學(xué)物質(zhì)。但未來(lái)的傳感器在與目標(biāo)粒子接觸時(shí)可以發(fā)射光信號(hào)，麻省理工學(xué)院化學(xué)工程師、研究合著者邁克爾·斯特拉諾說(shuō)。
        

        該團(tuán)隊(duì)還在研究如何在沒有環(huán)境光的情況下為電路供電，并將多個(gè)化學(xué)探測(cè)器集成到單個(gè)芯片上?？坡f(shuō)，迄今為止測(cè)試的更簡(jiǎn)單的單化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)只是“一個(gè)開始”。
        

        “這非常令人興奮，”悉尼新南威爾士大學(xué)的電氣和化學(xué)工程師Kourosh Kalantar-Zadeh說(shuō)?？蓢姙⒌膫鞲衅饔幸惶炜梢詸z測(cè)到氣體泄漏、發(fā)電廠污染、揮發(fā)性有機(jī)化合物和其他空氣和水污染物。
        

        卡蘭塔爾-扎德說(shuō)，這種裝置如此微小，還可以注射到人的血液中，用于醫(yī)療目的，監(jiān)測(cè)血液中的化學(xué)成分，就像不需要抽血的驗(yàn)血一樣?；蛘呋瘜W(xué)傳感器可以作為鼻腔噴霧劑或吞咽來(lái)跟蹤消化健康。他說(shuō)，與可能對(duì)環(huán)境或健康造成危害的硅基器件不同，用于制造新器件的聚合物和極少量的2d材料預(yù)計(jì)將更具生物友好性。
        
			

			
          
        
			
        
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