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2018年第2期(发布时间: Jul 10, 2018 发布者:郭文姣)  下载: 2018年第2期.doc       全选  导出
1   2018-07-05 17:43:18.477 利用三维多层等离子体生物传感器对活癌细胞和DNA杂交进行无标签检测 (点击量:0)

采用反压纳米技术制备了由纳米硅之上的Au纳米石英、中间的Au不对称纳米结构和底部的Au不对称纳米孔组成的三维(3D)多层等离子纳米结构。与二维和准三维等离子体纳米结构相比,三维多层等离子体纳米结构具有更高的电磁场强度、更长的等离子体衰变长度和更大的等离子体感应面积,是高灵敏度的局部表面等离子体共振生物传感器的理想选择。3 d的敏感性和谐振峰值波长多层电浆纳米结构可以调整不同的顶部和底部之间的抵消SU-8 nanopillars从31%提高到56%,灵敏度最高的382和442海里/折射率单元观察共振峰在581和805海里,分别。住肺癌A549细胞的低浓度5×103毫升−1和低的样本体积2μl可以检测到3 d多层电浆纳米结构集成微流控系统中。3 d电浆生物传感器检测DNA杂交的优势也通过捕获目标DNA互补的低浓度范围10−14-10−7 M,并提供一个大峰转移82海里捕捉10−7 M互补的目标DNA没有额外的信号放大。

——文章发布于2018年7月4日

2   2018-06-20 15:22:55.49 利用传感器融合的方法对风力发电机组俯仰系统进行故障诊断 (点击量:0)

由于用于维护的天气窗有限,风力涡轮机俯仰系统的故障可能会导致海上风力涡轮机严重故障。在像俯仰系统这样的复杂系统中,齿轮箱的故障会污染电机的电流信号,从而导致误诊。本文研究了一种传感器融合技术,以可靠地诊断螺距电机和多级行星变速箱的故障。基于从电机电流和变速箱振动信号中提取的特征,采用支持向量机分类器进行故障诊断。该方法通过三种常见的螺距驱动故障进行了验证,即螺距电机的定子转向故障、行星变速箱的输入轴轴承和行星齿轮故障。开发的诊断方法是通过在实验室设置的一种可调螺距驱动器进行人工播散故障的验证。

3   2018-06-14 17:12:52.863 用于化学传感器的纳米墨水桥式毛细管笔印刷 (点击量:0)

单壁碳纳米管(SWCNTs)是化学传感器的关键部件。对于小型标度设计,在不破坏基片的前提下,采用连续印刷方法进行电导。本文通过在毛细管笔笔尖与聚对苯二甲酸乙二酯薄膜之间建立纳米墨水桥,提出了一种非接触笔印刷方法。稳定印刷的一个关键参数是桥梁半月板的前进接触角,它是衬底温度和印刷速度的函数。SWCNTs的印刷图案包括点、线和薄膜,具有形态学、光学透明度和电气性能。以非接触式印刷方法制备的气体和pH传感器为应用实例。

——文章发布于2018年6月13日

4   2018-05-16 09:41:56.523 基于石英晶体微平衡技术的聚丙烯腈纳米纤维作为极性溶剂N、N-二甲基甲酰胺传感器。 (点击量:0)

在此,我们描述了一种由涂层聚丙烯腈(PAN)纳米纤维在石英晶体微平衡(QCM)上制备的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)蒸汽传感器。通过在QCM基体上不同质量沉积的电纺工艺制备了平均直径为225纳米至310纳米的PAN纳米光纤传感器。PAN纳米纤维的纳米结构为纳米光纤传感器的传感性能提供了较高的比表面积。从这种精细结构中获益,以及在PAN和DMF之间的高聚合物-溶剂亲和力,DMF传感器的发展在环境温度下得到了良好的响应。由于PAN纳米纤维与DMF蒸汽之间没有化学反应,所以这种吸收和膨胀的弱物理相互作用导致了传感行为。结果表明,PAN纳米光纤传感器的响应对纳米纤维结构(比表面积)有更大的依赖性,而不是其质量沉积。传感器在几天后也显示出良好的稳定性。这些发现对基于QCM涂层聚合物纳米纤维的DMF蒸汽传感器的开发具有重要意义。

5   2018-04-03 15:43:58.93 金属有机骨架增强了石墨烯氧化物电极的湿度传感器。 (点击量:0)

铜苯-1、3、5-三羧酸(cub -BTC)是一种典型的金属有机骨架,沉积在氧化石墨烯(GO)薄膜上,制备了一种用于改善湿度传感的电阻湿度传感器(Cu-BTC /GO)。采用扫描电镜(SEM)、x射线衍射(XRD)、氮等温吸附和电化学阻抗谱(EIS)等方法测量了铜-BTC、GO和Cu-BTC /GO的特性。详细地研究了cul - btc /GO的湿度传感特性。获得的cul - btc /GO具有良好的灵敏度和重复性,超过11%-85%相对湿度(RH)测量。Cu-BTC/GO涂层装置显示了高归一化响应值(6200%),比纯GO涂层设备高得多。基于不同的RH对Cu-BTC /GO的传感机理进行了讨论,结果表明,适量的Cu-BTC沉积可以增强GO的感知能力。高比表面积和界面电导率是制造高性能湿度传感器的关键因素。

6   2018-03-21 21:57:25.447 采用电化学法制备无酶葡萄糖生物传感器的氧化亚铜纳米材料。 (点击量:0)

用电化学方法合成了氧化亚铜(Cu2O)纳米结构。采用铜箔作为电极,NH2(OH)作为还原剂。研究了pH值和外加电压对产物形貌的影响。利用扫描电镜、x射线衍射和漫反射光谱对Cu2O颗粒的形貌和光学性质进行了表征。在2v和pH = 11的阳极附近形成的合成的Cu2O纳米结构呈均匀分布,体积小,电化学感应强。这些Cu2O纳米颗粒被涂在铟锡氧化物衬底上,用于检测非酶的葡萄糖作为优秀的生物传感器。non-enzyme葡萄糖生物传感器表现出良好的性能与高反应选择性好,线性检测范围宽,0.4μM低检出限。合成的Cu2O纳米结构是一种非酶葡萄糖生物传感器的潜在材料。

——文章发布于2018年3月20日

7   2018-03-16 22:21:34.347 用固态纳米孔传感器对生理透明质酸钠的分布进行无标签分析。 (点击量:0)

透明质酸(或透明质酸,HA)是一种无处不在的分子,在体内许多生理~能中起着关键作用,包括组织水化、炎症和关节润滑。生物体液中HA的丰度和大小分布都被认为是各种病理和疾病进展的可靠指标。然而,这种分析仍然具有挑战性,因为传统的方法不够敏感,动态范围有限,而且/或只是半定量。在此,我们演示了用固态纳米孔传感器对HA进行无标签检测和分子量鉴别。我们首先使用合成的HA聚合物来验证测量方法,然后利用这个平台来确定从滑膜液中直接提取的10 ng的HA的大小分布,这是一种骨关节炎的模型。我们的研究结果建立了一种定量的方法来评估一种重要的分子生物标志物,它在当前的艺术状态中填补了空白。

——文章发布于2018年3月12日

8   2018-03-12 20:19:56.667 基于垂直生长的二维材料,具有较大的表面面积和潜在的化学传感器应用潜力。 (点击量:0)

具有敏感表面的二维层状材料是一种很有前途的材料,用于化学传感装置,因为它们的地对空比非常大。然而,基于二维材料的大多数化学传感器都是以横向定义的活动通道的形式使用的,其中活动区域仅限于实际的设备尺寸。因此,提出了一种基于大表面积的二维半导体材料制备自形成主动通道器件的新方法,并对其潜在的气体传感能力进行了研究。首先,利用预成型金属电极对大表面积的SnS2纳米晶体的垂直生长现象进行了研究,并通过在预制金属电极上选择性合成SnS2纳米薄片,提出了自行形成的主动通道装置。自形成的主动通道设备具有极高的响应值(>2000%为10ppm),同时具有良好的NO2选择性。此外,垂直自形成SnS2纳米片的气体传感装置的NO2气体响应比类似的去叶型SnS2型器件高出两个数量级。这些结果表明,表面面积起着重要作用的各种系统都可以采用这种简易装置制造方法。

——文章发布于2018年3月9日

9   2018-03-06 16:39:28.427 指纹激励的柔性触觉传感器,用于精确识别表面纹理。 (点击量:0)

设计了一种新型的柔性传感器装置,它的设计灵感来自于人类指纹的表皮和外部微观结构,旨在提高触觉感知和表面纹理识别能力,包括单壁碳纳米管、聚乙烯和聚二甲基硅氧烷,并具有互锁和外部的微金字塔阵列。传感器显示高压敏感性(−3.26 kPa−1 0−300 Pa)的压力范围,它可以检测剪切力引起的变化之间的动态交互外micropyramid结构传感器和测试材料表面,和microstripe的最小尺寸,可以看出低至15µm×15µm(间隔×宽)。为了演示纹理辨别能力,我们测试了传感器,以精确识别不同的表面纹理,例如不同的织物纹理、盲文字符、倒金字塔图案,这些图案在机器人皮肤和触觉感知等方面具有很大的潜力。

——文章发布于2018年3月5日

10   2018-03-06 16:24:59.617 基于碳纳米管的微分电阻脉冲传感器检测单个分子和离子。 (点击量:0)

本文提出了一种基于碳纳米管(CNT)的微分电阻脉冲传感技术在奈米射流芯片上检测单分子和碳原子的新方法。建立了多通道RPS系统的数学模型,对基于网络的RPS信号进行了评价。通过高分辨率和高信噪比,可以成~地检测到单个阳离子、罗丹明B染料分子和ssDNAs。用15和30个核苷酸对ssDNAs进行区分。实验结果还表明,通过CNT对带负电荷的ssDNAs进行移位,降低了CNT通道的电阻,而带正电的阳离子和罗丹明B分子的易位增加了CNT的电阻。本研究开发的基于碳纳米管的纳米流体装置为单分子/离子检测提供了新的途径,并为DNA测序提供了一种潜在的策略。

——文章发布于2018年3月5日

11   2018-02-27 22:45:01.087 采用热破坏法在SiC(0001)上生长的基于石墨烯薄膜的传感器的性能和发展研究。 (点击量:0)

利用拉曼光谱、x射线光电子能谱和角分辨光发射技术,研究了半绝缘6H-SiC基板在氩气环境中热分解所形成的外延石墨烯薄膜的结构、化学和电子特性。这证明了基于生长石墨烯薄膜的气体和生物传感器的制造可能性。气体传感器对低浓度的NO2足够敏感。采用荧光素染料和单克隆抗荧光素抗体的免疫化学系统对生物传感器的操作进行了检查。传感器检测荧光素浓度在1-10 ng/mL和牛血清白蛋白-荧光素结合水平1-5 ng/mL。该装置具有良好的应用前景,可用于各种疾病的早期诊断。

12   2018-02-27 22:27:06.09 还原氧化石墨烯(rGO)的宽带光学传感器和温度、缺陷态和量子效率的作用。 (点击量:0)

我们报告了一种简单且成本效益高的方法,以开发一种基于光学传感器和低温性能分析的自站还原氧化石墨烯薄膜(rGO)薄膜,在此基础上,midgap缺陷状态在关键的传感器参数的调节中起着关键作用。氧化石墨(去)是由改性悍马在250°C的方法和减少热1 h在氩气氛中获得rGO。采用真空过滤法制备自站rGO薄膜。开发的薄膜具有HRTEM、FESEM、Raman、XRD等技术。开发的传感器对635nm照明波长的灵敏度最高,而不考虑工作温度。对于给定的激发波长,光响应的低温研究(123K-303K)揭示了灵敏度和工作温度之间的反比关系。对635nm激光~率密度为1.4 mW/mm2的635nm激光器的灵敏度最高,为49.2%。与灵敏度不同,响应和恢复时间与工作温度成正比关系。电力依赖研究建立了~率密度与灵敏度之间的线性关系,以及一个安全的极限,即样品加热可以延长恢复时间。基于波长的研究表明,所提出的传感器可以有效地从可见光到近红外区域进行操作。据我们所知,这种基于rGO的光学传感器在低温下的性能并没有得到较早的报道。

——文章发布于2018年2月23日

13   2018-02-07 18:11:32.57 传感器:Pt纳米粒子敏化有序介孔WO3半导体:气敏性能及机理研究(adva)。板牙。6/2018) (点击量:0)

在第1705268号文章中,Yonghui Deng和他的同事们报道了Pt纳米粒子致敏有序介孔WO3的合理设计和合成。由于介孔WO3的高孔隙率和Pt的化学和电子致敏效应的合理结合,一种简单的协同装配策略在一氧化碳传感方面的性能优越。

——文章发布于2018年2月5日

14   2018-01-31 13:14:17.647 工程师们为植物制造可穿戴传感器,以测量农作物的用水量。 (点击量:0)

爱荷华州立大学的研究人员开发了这些“植物纹身传感器”,以实时测量农作物的用水量。美国爱荷华州立大学的植物学家Patrick Schnable很快描述了他如何测量两种玉米植株的时间,将水从根部移动到较低的叶子上,然后移到叶子上。

这不是技术上的,精确的,海报上的谈话。这是一名研究人员,致力于开发一种新型的、低成本的、易于制作的、以石墨烯为基础的传感器-磁带,可以附着在植物上,并能向研究人员和农民提供新的数据。

他说:“有了这样的工具,我们就可以开始培育更有效地使用水的植物。”“这是令人兴奋的。我们以前做不到。但是,一旦我们能够测量一些东西,我们就能开始理解它。

让这些水测量成为可能的工具是一个微小的石墨烯传感器,可以用胶带粘在植物上——研究人员将其命名为“植物纹身传感器”。石墨烯是一种神奇的材料。它是一个碳的蜂窝,只是一个原子的厚度,它能很好地导电和加热,而且它是坚固和稳定的。在这项研究中,石墨烯带技术也被用于生产可穿戴的应变和压力传感器,包括内置在“智能手套”内的传感器,用来测量手部运动。

研究人员描述了各种各样的传感器,以及“基于石墨烯的纳米材料的简单和通用的方法”,在《高级材料技术》杂志2017年12月刊封面上的一篇论文中创建了柔性传感器。

这项研究主要是由爱荷华州的植物科学研究所的教师学者计划资助的。

梁东,爱荷华州电气和计算机工程副教授,是该论文的主要作者和技术开发人员。Seval Oren是一名电子和计算机工程专业的博士生,也是帮助开发传感器制造技术的合作者之一。帮助测试传感器应用的合著者是Schnable,爱荷华州的植物科学研究所所长,Charles F. Curtiss著名的农业和生命科学教授,爱荷华州玉米促进委员会捐赠的遗传学主席和农业企业家的贝克学者;以及土木、建筑和环境工程教授哈利·塞兰(Halil Ceylan)。

“我们正在尝试制造更便宜、性能更佳的传感器,”Dong说。

为了做到这一点,研究人员已经开发出了一种在磁带上制作复杂石墨烯图案的过程。Dong说,第一步是在聚合物块的表面形成锯齿状图案,要么是成型工艺,要么是3d打印。工程师们将液体石墨烯溶液涂在木块上,填入缩进的图案。他们用胶带去除多余的石墨烯。然后他们用另一条带子把石墨烯图案拉掉,在磁带上创建一个传感器。

这个过程可以产生精确的图案,只有500万分之一米宽——仅仅是普通人类头发直径的二十分之一。Dong说,这样小的模式可以提高传感器的灵敏度。

举个例子,这个过程产生了一个详细的图像,显示爱荷华州的飓风吉祥物的直径小于2毫米。“我认为这可能是最小的气旋,”董说。

“这个制作过程非常简单,”董说。“你只是用磁带来制造这些传感器。成本仅为美分。

在植物研究方面,传感器是用氧化石墨烯制成的,这种材料对水蒸气非常敏感。水蒸汽的存在改变了材料的导电性,可以通过量化来精确测量叶片的蒸腾作用(水蒸气的释放)。

Dong说,这种植物传感器已经在实验室和试验田试验中成~地进行了测试。

美国农业部农业和粮食研究计划的一项新的3年、472,363美元的拨款将支持对玉米作物的水运进行更多的实地测试。爱荷华州农学副教授、土壤科学教授威廉·t·弗兰肯伯格将领导该项目。联合调查人员包括董建华和Schnable。

爱荷华州立大学研究基金会已经申请了传感器技术的专利。研究基金会还授予一个选项来商业化EnGeniousAg——艾姆斯的技术创业公司创办的盾,Schnable,可以见到效果和詹姆斯•Schnable农学的助理教授布拉斯加-林肯大学的园艺,合作者在另一个爱荷华州传感器项目引发了公司成立(Patrick Schnable的儿子)。

“迄今为止我们测试过的基于磁带的传感器最令人兴奋的应用是植物传感器,”Dong说。“对于植物来说,可穿戴电子传感器的概念是全新的。”而且植物传感器非常微小,它们可以检测植物的蒸腾作用,但它们不会影响植物生长或作物生产。

但这并不是所有传感器都能做到的。该技术可以为各种各样的应用“开辟一条新路线”,作者在他们的论文中写道,包括用于生物医学诊断的传感器,用于检查建筑物的结构完整性,用于监测环境,以及在适当的修改之后,用于检测农作物的疾病或杀虫剂。

—— 文章发布于2018年1月4日

15   2018-01-28 16:48:08.1 半导体纳米传感器测量膜电位。 (点击量:0)

美国的研究人员已经开发出了纳米传感器,可以直接插入到细胞的脂膜中,并用于测量膜电位。这些设备是基于无机半导体纳米粒子的,可能会记录多个神经元的动作电位,以及纳米尺度上的电信号——例如,在一个突触上。

由于近年来无机胶体合成技术的进步,研究人员现在可以制造出能够精确控制尺寸、形状和成分的~能性半导体纳米粒子。这种纳米颗粒可用于各种应用,如光电子、生物成像、传感、催化和能量采集。

这些纳米材料还可以与生物细胞结合,制造出高度复杂的混合纳米材料,其性能优于纯生物材料。然而,直到现在,将这些粒子植入细胞膜已经证明是困难的。这是因为它们通常太大,表面的特性会导致细胞膜上的非特异性结合。更重要的是,将纳米粒子插入膜层中,因为它们的表面需要被~能化,从而使粒子被插入到正确的方向。

将膜蛋白样的特性注入纳米颗粒。

加州大学洛杉矶分校的Shimon Weiss领导的一个研究小组说,将膜蛋白样的物质注入纳米颗粒可能会使他们更容易瞄准并插入脂质双层膜。该方法可用于制备具有实用~能的薄膜-嵌入式混合纳米材料。研究人员现在已经开发出一种使用杆状纳米粒子的方法,并且还表明粒子可以首次用来测量膜电位。

Weiss和他的同事们使用了一种肽涂层技术来确保纳米棒在正确的方向上插入到膜中——也就是垂直于膜表面。“这是很重要的,因为与膜表面平行插入的棒不能检测膜上的膜电位,”Weiss解释道。“涂层技术本身涉及到亲水分子的两亲性多肽的吸附,与尖端的亲水序列片段相结合,以及与纳米棒的两侧对齐的疏水序列段。”

纳米棒可以感知膜电位。

研究人员报告了他们在2018年的科学研究进展;4:e1601453,通过用透射电子显微镜成像,证实纳米棒在正确的方向插入细胞膜。

这些纳米棒一旦插入,就能感受到膜的潜力,这要归~于量子限制的单粒子灵敏度。研究人员说:“随着进一步的改进,这些纳米传感器有可能被用于在长时间的大视场中同时记录多个神经元的动作电位,并在纳米尺度上记录电信号,例如穿过一个突触。”

他们补充说,他们现在将改善肽涂层和膜插入过程。

——文章发布于2018年1月12日

16   2018-01-11 09:35:46.967 金属氧化物气体传感器的开发,其浓度非常低(ppb)。 (点击量:0)

对空气质量的控制和分析已成为近二十年来的主要问题。2008年,欧洲联盟(European Union)提出了一项指令(2008/50/EC),以对包括BTEX气体在内的一些污染物的测量义务和阈值,考虑到它们对健康的不利影响。本文介绍了一种基于金属氧化物薄膜的气体微传感器检测低浓度BTEX的能力。一个能够产生非常低的蒸汽浓度的测试工作台已经实现并且完全自动化了。利用反应磁控溅射技术实现了薄金属氧化物层。利用热蒸发技术,利用金纳米粒子对敏感层进行了~能化处理。我们的传感器已经在BTEX (5 - 500 ppb)的广泛浓度范围内进行了测试,并且能够检测出在593 K以下的操作温度下的一些ppb的浓度。这些结果对于检测室内和室外应用的低BTEX浓度非常有希望。我们发现,在敏感层上添加金纳米颗粒会降低传感器的工作温度,增加对BTEX气体的响应。基于ZnO的敏感层得到了最佳的结果。