Химический наносенсор для печати

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА разработал пригодный для печати нанодатчик и ведет с использованием методов 3D-печати на кремниевой дочерней плате, которую можно подключить к автономной печатной плате предварительного усилителя (PCB). Датчик содержит графеновую матрицу датчиков (печатные CNT или MoS2 также могут работать) и печатную плату со схемой предварительного усилителя, соединенную с дочерней платой с помощью механических зажимов и соединенных проволокой. Размеры датчика обычно составляют от микрон до сотен микрон. Это нововведение повышает чувствительность газовых сенсоров, позволяя определять концентрацию на уровне миллиардных долей (и, возможно, отдельные молекулы).

Датчики используют полевые транзисторы на основе двумерных материалов для определения поверхностного потенциала графенового канала, подвергающегося воздействию аналита. Когда молекулы аналита адсорбируются на поверхности сенсора, они действуют как доноры или акцепторы электронов, вызывая локальное изменение электрического сопротивления графена. Этот эффект очень заметен в двумерных материалах из-за большой площади поверхности, высокой электропроводности (в случае графена) и присущего ему низкого уровня шума, что позволяет обнаруживать изменения сопротивления.

Различные газы по-разному влияют на удельное сопротивление. Селективность среди целевых газов может быть дополнительно улучшена за счет функционализации 2D-материалов. Датчики изготавливаются на подходящей подложке в виде массивов. Различные датчики в массиве могут иметь разные функциональные группы, предназначенные для разных аналитов.

НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с консьержем НАСА по лицензированию по адресу Agency-Patent-Licensing@mail. nasa.gov или позвоните нам по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования.