噴霧 - 絲:任何表麵上的噴漆傳感器

    ((Nanowerk聚光燈)在過去的幾年中,通過響應(Bio)化學參數,其光學特性的變化已發展為令人興奮的新領域,從而充當化學油漆(即塗料)的材料的開發。在典型的應用中,繪製了感興趣的對象,並通過光學成像方法監測油漆的顏色或熒光。
    該技術代表了一項簡單但令人興奮的技術,可以在相對較大或難以實時到達區域,而無需通過顯微鏡查看一分鍾的樣品,以監測(BIO)化學參數,甚至是物理參數。
    多年來,研究人員越來越多地結合納米結構,開發了許多便攜式和現場傳感平台,例如比色傳感器,固態傳感工具和基於紙張的微流體傳感器。
    在報道的新工作中高級功能材料((“噴霧 - 絲:可噴塗的納米纖維,用於現場化學感應”),澳大利亞的研究人員現在已經證明了一種可噴塗的現場傳感工具。
    該傳感器噴霧劑的主要應用區域是檢測到由於目標化學物質本身或樣品所在的區域而是艱巨的任務,在該環境中檢測特定分析物。
    “我們的噴霧含量由摻雜的色素組成,這些聚合物以納米纖維的形式使用簡單的霧化方法和基於電話的應用程序噴灑,”Tushar Kumeria博士Scientia Scientia高級講師&NHMRC在悉尼新南威爾士大學材料科學與工程學院的早期職業研究員解釋說,Nanowerk解釋說。“霧化方法允許將納米纖維噴塗到任何表麵上,而伴隨的基於電話的應用程序則可以直接進行現場檢測。”
    噴霧納米纖維的示意圖
    噴霧納米纖維的示意圖。發色重報告基因摻雜的納米纖維被噴塗到具有樣品分析物或表麵上的表麵上。當分析物遇到記者摻雜的納米纖維時,顏色的變化報告了目標分析物的存在。而基於智能手機的應用程序可用於快速拍攝照片並根據顏色強度量化分析物的量。可以調整納米纖維來通過將色素記者選擇性切換到選擇分析物來檢測目標分析物。(經Wiley-VCH Verlag許可轉載)
    這有可能在難以收集樣品的地方測量目標化學物質,例如有毒化學物質的泄漏或在安全場景中可以使用微型無人機噴灑這些傳感器,可用於分析潛在危險的試劑的存在。
    Kumeria說:“我的研究始終集中在易於使用的傳感器的設計和開發上,這些傳感器是可移植的,並且受到現實世界中的挑戰的驅動。“例如,以前已經證明了基於納米纖維的傳感器,但必須使用靜電紡絲製備納米纖維。但是,在靜電紡絲過程中,納米纖維隻能噴在導電表麵上,並需要非常高的伏特(> kV)(> kV),這不適合在現場應用。盡管我們的可噴塗納米纖維傳感器隻需要壓縮氣體,即使在非導電表麵上也可以噴灑納米纖維。”
    為了通過Spray-N-Sense納米纖維傳感器對分析物進行真實的現場檢測和量化,研究人員還設計並開發了基於智能手機的應用程序。這個基於Android的應用程序設計用於現場校準,具有代表性的色標,可用於將手機攝像頭校準到現場照明條件,以進行準確的分析物檢測和量化。
    該應用程序通過計算暴露於分析物的納米纖維的照片來計算每個ppm的相對像素強度,對分析物暴露區域的視覺量化顏色或熒光變化進行現場圖像分析。
    “結合納米纖維的可噴塗性質和基於電話的應用程序,我們的係統可以執行真實的分析感應,從而通過捕獲暴露的數字照片來提供定性(顏色或熒光的變化)和定量(信號強度)信息納米纖維,”庫梅裏亞說。
    他指出,為這項工作選擇的聚合物基質中的成色摻雜劑可以輕鬆切換以使可噴塗的傳感器選擇對不同的目標分析物選擇。例如,在這項工作中,將相同的聚合物骨架基質摻入了三種不同的摻雜劑(發色或熒光性),以選擇傳感器對目標金屬離子或氨的選擇性。
    該團隊正在進一步研究對一係列化學和生物學分析物具有高靈敏度和選擇性的更特異性摻雜劑。他們還在努力邁向更緊湊的霧化裝置,該設備可以在午餐盒大小的包裝中攜帶。
    經過邁克爾是皇家化學學會的三本書的作者:
    納米社會:突破技術的界限,,,,
    納米技術:未來很小, 和
    納米工程:使技術不可見的技能和工具
    版權© Nanowerk

    成為聚光燈的來賓作家!加入我們的大型成長組來賓貢獻者。您是否剛剛發表了科學論文或與納米技術社區分享其他令人興奮的發展?這是在www.375ssc.com上發布的方法

    Baidu
    map