Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanosensors

Датчики Nanosized для Обнаруживать Испаряющие Органические Смеси

Published on June 21, 2011 at 8:08 PM

Команда исследователей от Национального института стандартов и технологий (NIST), Университета Каменщика Джордж и Университета Мерилендаа делала nano-определенные размер датчики которые обнаруживают испаряющие органические смеси - вредные поллютанты выпущенные от красок, уборщиков, пестицидов и других продуктов - то предложение несколько преимуществ над сегодняшними коммерчески датчиками газа, включая малоэнергичную деятельность комнатной температуры и способность обнаружить одну или несколько смесей над широким диапазоном концентрации.

Недавно опубликованная работа доказательство принципиальной схемы для датчика газа сделанного одиночного nanowire и nanoclusters окиси металла выбранных для того чтобы прореагировать к специфической органической смеси. Эта работа самые недавние нескольких усилий на NIST которые принимают преимущество уникально свойств nanowires и элементов окиси металла для воспринимать опасные вещества.

Изображение электронного кинескопа Скеннирования этапа датчика газа изготовленного semiconducting nanowire нитрида галлия. Nanowire меньш чем 500 нанометров поперек покрыно с nanoclusters titanium двуокиси, которая изменяет течение в nanowire в присутствии к испаряющей органической смеси и ультрафиолетовому свету. Кредит: NIST

Самомоднейшие коммерчески датчики газа сделаны из тонких, проводных фильмов окисей металла. Когда испаряющая органическая смесь как коксобензол взаимодействует с titanium двуокисью, например, реакция изменяет настоящий ход через фильм, вызывая сигнал тревоги. Пока тонкопленочные датчики эффективны, много должны работать на температурах 200° C (392° F) или более высоко. Частое топление может ухудшить материалы которые составляют фильмы и контакты, причиняя проблемы надежности. В добавлении, большинств тонкопленочные датчики работают внутри узкий ряд: одно могло уловить небольшое количество толуола в воздухе, но не сумеет обнюхать вне массивнейший отпуск газа. Ряд новых датчиков nanowire работает от как раз 50 частей в миллиард до 1 части в 100, или 1 процента воздуха в комнате.

Эти новые датчики, построенные используя такие же процессы изготовления которые обыкновенно использованы для компьютерных микросхем кремния, работают используя такой же основной принцип, но на гораздо малее маштабе: проводы нитрида галлия чем 500 нанометров поперек и меньш чем 10 микрометров в длине. Несмотря На их микроскопический размер, nanowires и nanoclusters titanium двуокиси они покрыны с имеют высокий коэффициент поверхност-к-тома который делает их восхитительно чувствительной.

«Электрическое течение пропуская через наши nanosensors в microamps колебается, пока традиционные датчики требуют milliamps,» объясняет Abhishek Motayed NIST. «Так мы воспринимаем с много меньше силой и энергии. Nanosensors также предлагают большую надежность и более малый размер. Они настолько малы что вы можете положить их везде.» Ультрафиолетовый свет, вернее чем жара, повышает titanium двуокись для того чтобы прореагировать в присутствии к испаряющей органической смеси.

Более Потом, каждое nanowire дефект-свободный одиночный кристалл, вернее чем конгломерат кристаллических зерен в тонкопленочных датчиках, поэтому они более менее прональны к ухудшению. В испытаниях надежности над last year, nano-определенные размер датчики не испытывали отказы. Пока датчики команды настоящие экспириментально настроены для того чтобы обнаружить коксобензол так же, как подобные испаряющие органические смеси толуол, этилбензол и ксилол, их цель построить прибор который включает блок nanowires и различных nanoclusters окиси металла для анализировать смеси смесей. Они планируют сотрудничать с другими командами NIST для того чтобы совместить их подход к ультрафиолетового света при жар-наведенное nanowire воспринимая технологии.

Часть этой работы дирижированной на Университете Каменщика Джордж была фондирована Национальным фондом.

Last Update: 12. January 2012 13:25

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit