创建折纸传感器阵列

物联网的兴起,印刷电子的作用日益增强以及模仿自然的技术日益增多,所有这些都对系统产生了影响’s development.

物联网的兴起,印刷电子的作用日益增强以及模仿自然的技术日益增多,所有这些都对系统产生了影响’s development.

随着市场趋势的融合,往往会出现技术进步。这种情况似乎与 超灵敏的多功能传感器阵列,由以色列以色列理工学院开发。

物联网的兴起,印刷电子的作用日益增强以及模仿自然的技术日益增多,所有这些都对系统产生了影响’的发展。但是,另一个因素在起作用:需要更高的传感效率和性能。

 

因此,新的电子鼻/电子舌感测系统旨在为工程师提供经济高效,准确,同时识别和区分痕量不同物理和化学刺激物的手段。

研究人员发现,该系统增强了各种应用领域,可以监视从温度和湿度到轻度和挥发性有机颗粒的现象。

克服现有缺点

传统电子鼻/电子舌传感器阵列的主要缺陷是传感器驻留在平面基板上,从而防止某些阵列因传感器串扰而区分复杂的物理和化学刺激。解决该缺点的措施通常会增加设计的复杂性,从而增加成本。

工程师们一直在寻找解决这些问题的方法,但在很大程度上,这些措施已被证明不能令人满意。例如,设计人员试图通过将系统链接到时间,使传统的电子鼻/电子舌传感器阵列能够在化学刺激之间执行模式识别–空间分辨分离技术,例如气相色谱(GC)。

这种方法不适用于区分诸如温度的物理刺激,并且缺乏处理某些化学过程(例如化合物分离)的时间尺度的敏捷性。 GC通常需要训练有素的专业人员,昂贵的维护费用以及复杂而昂贵的设备。

新材料

为了将这些传感器阵列提高到一个新的水平,以色列研究人员开始开发一种可调节的导电墨水。科学家使用简单的一锅法水热还原氧化石墨烯和多巴胺来合成墨水。多巴胺是儿茶酚衍生的分子,模仿贻贝粘附蛋白。

测试表明该墨水与多种常见基材兼容—包括铝箔,喷墨纸,丁腈橡胶玻璃和商用聚酰亚胺薄膜—以及皮肤和指甲等生物材料。墨水也是防水的,可以用于需要监测生理变量的应用。

墨水还有其他优点。它价格适中,可用于批量生产过程,可分散在环保的有机溶剂中,具有良好的适应性和定制能力,并且可与基材以无粘合剂的方式相互作用。同样重要的是,设计师可以调整墨水’通过使用不同的底物对不同刺激的感觉反应。

折纸电子

电子鼻/电子舌感测系统最吸引人的方面是其折纸架构。该概念可以将一组基于导电墨水的传感器集成到折叠成分层配置的纸质基材上。

为了创建阵列,研究人员将导电墨水沉积在折纸结构的交替层上,创建与导线链接的内部响应指示器。以锯齿形折叠的层用胶带密封以形成一侧或两侧的阵列。

双面阵列具有两个未密封的入口,这些入口直接将感应区域暴露于刺激下。另一方面,单侧阵列只有一个入口。由于纸质基材的性质,研究人员认为分层结构将是可渗透/可扩散刺激的有效阻断框架。

许多刺激同时发生变化,使得仅基于化学相互作用的传感器阵列很难在复杂环境中区分物理和化学刺激。以色列以色列理工学院的研究人员旨在通过预先校准的,由独特材料组合制成的化学和物理传感器阵列来克服这一障碍。

科学家认为,他们的设计可以扩展以拥有更多特征。这可以通过调整折纸的配置或使用其他功能性墨水来实现。

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汤姆·凯文

汤姆·凯文(Tom Kevan)是一名自由撰稿人/编辑,专门从事工程和通信技术。通过联系他 (必须启用JavaScript才能查看此电子邮件地址)。.

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