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【干货】一文深度了解纳米传感器

导读: 利用纳米技术制作的传感器,尺寸减小、精度提高、性能大大改善,纳米传感器是站在原子尺度上,从而极大地丰富了传感器的理论,推动了传感器的制作水平,拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等领域获得广泛的发展。

当今科技的发展要求材料的超微化、智能化、元件的高集成、高密度存储和超快传输等特性,为纳米科技和纳米材料的应用提供了广阔的空间。

利用纳米技术制作的传感器,尺寸减小、精度提高、性能大大改善,纳米传感器是站在原子尺度上,从而极大地丰富了传感器的理论,推动了传感器的制作水平,拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等领域获得广泛的发展。

纳米传感器

纳米是一个长度单位,1纳米是1米的10亿分之一,相当于一根头发直径的8万分之一。纳米科技是指在0.1~100纳米尺度上研究物质的特性、相互作用以及利用这种特性开发相关产品的一门科学技术。

纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能,是利用电子的波动性来工作的。研究和开发纳米技术的目的,就是要实现对整个微观世界的有效控制。

纳米传感器即是形状大小或者灵敏度达到纳米级,或者传感器与待检测物质或物体之间的相互作用距离是纳米级的。

纳米传感器的种类

纳米技术传感器主要包括纳米化学和生物传感器、纳米气敏传感器和其他类型的纳米传感器(压力、温度和流量等)

纳米化学和生物传感器

纳米技术引入化学和生物传感器领域后,提高了化学和生物传感器的检测性能,并促发了新型的化学和生物传感器。因为具有了亚微米的尺寸、换能器、探针或者纳米微系统,该种传感器的化学和物理性质和其对生物分子或者细胞的检测灵敏度大幅提高,检测的反应时间也得以缩短,并且可以实现高通量的实时检测分析。

利用纳米材料制成极为灵敏的生物和化学传感器,可以对癌症、心血管疾病等进行早期诊断;利用碳纳米管和其他纳米微结构的化学传感器能够检测氨、氧化氮、过氧化氢、碳氢化合物、挥发性有机化合物以及其他气体,与具有相同功能的其他分析仪相比,它不仅尺寸要小而且价格也便宜。

在纳米生物传感器中,按照材料的不同结构,有纳米颗粒、纳米线、多孔纳米结构和纳米光纤及纳米级微加工器件都获得了成功的应用。

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