Les applications de nanocapteurs

Une grande partie du potentiel de la nanotechnologie est bien dans l'avenir et son un peu Trekkie, mais pas dans le cas des capteurs. En fait, les fabricants utilisent actuellement nanomatériaux à construire des capteurs de plusieurs façons, notamment les suivantes:

• Capteurs utilisant des éléments de détection semi-conducteur de nanofils: Ces capteurs sont capables de détecter une gamme de vapeurs chimiques. Lorsque les molécules de liaison à base de nanofils matériaux semi-conducteurs tels que l'oxyde de zinc, la conductance des changements de fil. La quantité que les modifications de conductance et la direction dans laquelle dépend de la molécule liée au nanofil.

  Par exemple, le gaz de dioxyde d'azote permet de réduire la quantité de courant conduit le fil, et le monoxyde de carbone augmente la conductivité. Les chercheurs peuvent calibrer un capteur pour déterminer quel produit chimique est présent dans l'air en mesurant les changements actuels lorsqu'une tension est appliquée à travers le nanofil.

• Nanotubes de carbone semiconducteurs: Pour détecter les vapeurs chimiques, on peut fonctionnaliser premier nanotubes de carbone en les liant à des molécules d'un métal, comme l'or. Les molécules de produits chimiques alors se lier au métal, en changeant la conductance du nanotube de carbone. Comme avec nanofils semi-conducteurs, le montant que la conductance et ses changements de direction dépend de la molécule qui se lie à la nanotube. Ce type de capteur est à présent disponible dans le commerce.

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  Les nanotubes de carbone et de nanofils qui détectent les bactéries ou les virus: Ces matériaux peuvent également être utilisés pour détecter des bactéries ou des virus. D'abord vous fonctionnaliser les nanotubes de carbone en fixant un anticorps à eux. Lorsque les bactéries qui correspond à des liaisons de virus ou à un anticorps, la conductance des changements de nanotubes.

  Dans ce processus, vous attachez à nanotubes contacts métalliques dans le détecteur et d'appliquer une tension à travers le nanotube. Quand une bactérie ou un virus liaisons à nanotube, les changements de courant et génère un signal de détection. Les chercheurs croient que cette méthode devrait fournir un moyen rapide pour détecter les bactéries et les virus.

  Une application prometteuse de cette technique est la vérification pour les bactéries dans les hôpitaux. Si le personnel de l'hôpital peuvent repérer les bactéries contaminantes, ils peuvent être en mesure de réduire le nombre de patients qui développent des complications telles que les infections à staphylocoques.

• Nanocantilevers: Ces dispositifs sont utilisés pour développer des capteurs capables de détecter des molécules simples. Ces capteurs de profiter du fait que la nanocantilever oscille à une fréquence de résonance qui change si une molécule se pose sur le cantilever, en changeant son poids. Revêtement d'un cantilever avec des molécules, comme des anticorps, qui se lient à une bactérie ou un virus particulier détermine les bactéries ou virus se lient à la poutre.

  

Un exemple de nanoparticules utilisées dans des capteurs est un capteur d'hydrogène qui contient une couche de nanoparticules de palladium étroitement espacées qui sont formées par une action similaire à perler collecte d'eau sur le pare-brise. Lorsque de l'hydrogène est absorbé, les nanoparticules de palladium se gonflent, ce qui provoque short entre les nanoparticules et abaisse la résistance du palladium.

Une autre utilisation des nanoparticules se trouve dans la détection de composés organiques volatils (COV). Les chercheurs ont constaté que en intégrant des nanoparticules métalliques faits de substances comme l'or dans un film de polymère, vous créez un nanocapteur COV.

Les capteurs sont également développés pour détecter des molécules qui indiquent une maladie particulière est présente dans un échantillon de sang.