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NASA可打印化学纳米传感器:3D打印石墨烯基传感器快速检测

NASA戈达德航天飞行中心开发可打印纳米传感器及引线,在硅子板上用3D打印技术制造,可连接自包含前置放大器印制电路板(PCB)。传感器含石墨烯传感器阵列(印刷CNT或MoS₂也可工作)和带前置放大电路PCB,通过机械夹和键合线连接子板。传感器尺寸通常微米至数百微米。此创新提高气体传感器灵敏度,实现ppb级浓度检测(甚至可能单分子)。

传感器使用基于二维材料的场效应晶体管,感测暴露于分析物的石墨烯通道表面电位。当分析物分子吸附在传感器表面,它们作为电子给体或受体,在石墨烯中诱导局部电阻变化。此效应在二维材料中尤为显著,因高表面积、高电导率(石墨烯情况)和固有低噪声,使检测电阻变化成为可能。

不同气体对电阻率影响不同。通过二维材料官能化可进一步改善目标气体间选择性。传感器在合适基板上微制造为阵列。阵列上不同传感器可有不同官能团靶向不同分析物。

NASA正积极寻找许可方商业化此技术。更多信息请联系NASA许可礼宾部:Agency-Patent-Licensing@mail.nasa.gov 或致电 202-358-7432 启动许可讨论。

传感器

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