可印刷化学纳米传感器
美国宇航局戈达德太空飞行中心开发了一种可打印的纳米传感器,并在硅子板上使用 3D 打印技术开发了引线,该子板上可以连接到独立的前置放大器印刷电路板 (PCB)。该传感器包含一个石墨烯传感器阵列(印刷的 CNT 或 MoS2 也可以工作)和一个带有前置放大器电路的 PCB,该电路通过机械夹子连接到子板上并用引线键合在一起。传感器尺寸通常从微米到数百微米。这项创新提高了气体传感器的灵敏度,可以检测 ppb 级浓度(可能还有单分子)。
传感器使用基于二维材料的场效应晶体管来感测暴露于分析物的石墨烯通道的表面电位。当分析物分子吸附到传感器表面时,它们充当电子供体或受体,从而引起石墨烯中电阻的局部变化。由于高表面积、高导电性(在石墨烯的情况下)和固有的低噪声,这种效应在二维材料中非常明显,使得检测电阻的变化成为可能。
不同的气体对电阻率有不同的影响。通过二维材料的功能化,可以进一步提高目标气体之间的选择性。传感器在合适的基板上微加工成阵列。阵列上的不同传感器可以具有针对不同分析物的不同功能组。
NASA 正在积极寻求被许可方将这项技术商业化。如需更多信息,请通过 Agency-Patent-Licensing@mail 联系 NASA 的许可礼宾部。 nasa.gov 或致电 202-358-7432 发起许可讨论。
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