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Posted in | Nanosensors

检测的可变的有机化合物 Nanosized 传感器

Published on June 21, 2011 at 8:08 PM

研究员小组从国家标准技术局 (NIST),乔治泥工大学和马里兰大学的做检测可变的有机化合物的纳诺尺寸传感器 - 从油漆、擦净剂、杀虫剂和其他产品发行的有害的污染物 - 该聘用几个好处超过今天商业气体传感器,包括低功率室温运算和这个能力检测在各种各样的浓度的一种或几种化合物。

这个最近发布工作是概念证明气体传感器的选择的由一唯一 nanowire 和金属氧化物 nanoclusters 做成起反应到一个特定有机化合物。 此工作是利用 nanowires 和金属氧化物要素唯一属性感觉的危险品的最近的几个工作成绩在 NIST。

气体传感器细分市场的扫描电子显微镜图象被制造镓氮化物一半导体的 nanowire。 少于 500 毫微米 nanowire 用二氧化钛 nanoclusters 涂,在可变的有机化合物和紫外光面前修改在 nanowire 的当前。 赊帐: NIST

现代商业气体传感器由金属氧化物制成稀薄,导电性影片。 当象苯的一个可变的有机化合物与二氧化钛配合,例如时,回应通过这部影片修改当前运行中,触发预警。 当薄膜传感器是有效的时,许多必须运行在温度 200° C (392° F) 或更高。 常见的热化可能降低组成影片和联络的材料,引起可靠性问题。 另外,多数薄膜传感器在一个缩小的范围内运转: 一在天空中也许捉住少量的甲苯,但是不能发现气体的大量版本。 新的 nanowire 传感器的范围从每个十亿 1 部分的 50 部分每 100 或者 1% 的航空运行在屋子里。

使用同一项基本原则,这些新的传感器,被编译使用为硅计算机芯片是常用的同样制造进程,运行,但是在胶小量: 镓氮化物电汇少于 500 毫微米是和少于长度 10 个测微表。 尽管他们的微观范围,他们涂用的 nanowires 和二氧化钛 nanoclusters 有使他们精妙地敏感的一个高表面对数量比例。

“流经我们的 nanosensors 的电流在 microamps 排列,而传统传感器要求 milliamps”,解释 NIST 的 Abhishek Motayed。 “如此我们感觉与很多较少功率和能源。 nanosensors 也提供更加极大的可靠性和小型。 他们是很小的您能任何地方放置他们”。 紫外光,而不是热,促进二氧化钛在一个可变的有机化合物面前起反应。

进一步,每 nanowire 是无瑕疵的单晶,而不是晶粒的堆集作用在薄膜传感器的,因此他们是较不倾向的对降低。 在可靠性试验在最后一年期间,纳诺尺寸传感器未体验故障。 当小组的当前实验传感器调整检测苯以及相似的可变的有机化合物甲苯、乙苯和二甲苯时,他们的目标是建立包括一个列阵 nanowires 和多种金属氧化物 nanoclusters 分析的化合物混合物的设备。 他们计划合作以其他 NIST 小组与感觉技术的热诱发的 nanowire 结合他们的紫外光途径。

此工作的部分进行在乔治泥工大学由国家科学基金会资助。

Last Update: 12. January 2012 13:43

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