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纳米科学: 下一代一氧化碳纳米传感器!

信息来源:sooroo.com   时间: 2019-01-13  浏览次数:157

纳米科学:下一代一氧化碳纳米传感器!

纳米科学: 下一代一氧化碳纳米传感器!

适应氧化铜纳米线的扫描电子显微镜图像,桥接相邻铜微结构之间的间隙

纳米科学: 下一代一氧化碳纳米传感器!

作为CO检测的工具,科学家们使用极小的电线:氧化铜纳米线。氧化铜纳米线与CO发生化学反应,产生可用于量化CO浓度的电信号。这些纳米线非常薄,可以在人类头发的平均厚度中容纳超过1000个纳米线。

纳米科学: 下一代一氧化碳纳米传感器!

“为了制造氧化铜纳米线,你需要加热相邻的铜微结构。从微观结构开始,纳米线生长并桥接微结构之间的间隙,在它们之间形成电连接,”Steinhauer博士解释说。“我们将铜微结构集成在由图卢兹大学开发的微加热板上。微加热板是一种薄膜,可以加热到几百摄氏度,但功耗非常低。”由于采用了微型加热板,研究人员可以高度控制纳米线的数量和位置。此外,微加热板为科学家提供了穿过纳米线的电信号数据。

纳米科学: 下一代一氧化碳纳米传感器!

集成在微加热板上的氧化铜纳米线的示意图。在图像的中心,氧化铜纳米线桥接相邻铜微结构之间的间隙,最终的结果是一个特别敏感的设备,能够检测非常低浓度的CO。“潜在地,将氧化铜纳米线与微型加热板结合在一起的微型CO传感器是迈向下一代气体传感器的第一步,”Sowwan教授评论道。“与其他技术相比,我们的方法具有成本效益,适合大规模生产。

纳米科学: 下一代一氧化碳纳米传感器!

这种新方法还可以帮助科学家更好地理解传感器的寿命。传感器的性能随着时间的推移而减少,这是气体传感中的主要问题。用这种方法获得的数据可以帮助科学家理解这种现象背后的机制,为他们提供从传感器寿命开始时开始的信息。传统上,研究人员首先生长纳米线,然后将纳米线连接到器件,最后开始测量CO浓度。“我们的方法允许在受控气氛中生长纳米线,在那里您可以立即进行气体传感测量,”Steinhauer博士指出。“基本上,你停止成长并开始测量,所有这些都在同一个地方。

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