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3D 打印的微型透明气体传感器
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3D 打印的微型透明气体传感器

2021-09-18 15:47:11 来源:3xmaker合越智能

【哔哥哔特导读】光子传感器在产生具有最低功耗、低运营成本和高灵敏度的准确而强大的替代方案方面取得了相当大的进展。这是 Potyrailo 博士和GE Research多年来致力于商业化的领域。

3D 打印的微型气体传感器

传感器

来自都柏林三一学院和 SFI 先进材料和生物工程研究中心 AMBER 的科学家们发现了一种使用新材料和高分辨率 3D 打印技术制造微型变色气体传感器的方法。传感器 - 响应式、印刷、微观光学结构 - 可以实时监控,并用于检测空气中的溶剂蒸汽。这些传感器具有巨大的潜力,可用于家庭的联网、低成本设备,或集成到用于监测人类健康的可穿戴设备中。

大多数人一生中的大部分时间都在家里、汽车或工作环境中度过,因此,例如,廉价而准确地监测污染物水平的能力可能会改变健康和福祉环境中的游戏规则。

这项工作由三一化学学院助理教授兼 AMBER 首席研究员 Larisa Florea 与三一物理学院教授 Louise Bradley 合作领导,并在三一自适应纳米结构研究中心 CRANN 和纳米设备。气体传感领域的工业合作者和领导者,来自纽约 Niskayuna 的GE Research 的Radislav Potyrailo 博士也一直参与其中。

该期刊文章的主要作者,来自 AMBER 三一化学学院和研究员的 Colm Delaney 博士说:“300 多年前,罗伯特·胡克首先研究了孔雀翅膀上鲜艳的颜色。仅仅几个世纪后,科学家们才发现,这种起泡的颜色不是由传统颜料引起的,而是由光与羽毛上微小物体的相互作用引起的,这些物体是尺寸只有几百万分之一米。我们采用了这种从喜鹊到变色龙的生物设计,制作了一些非常令人兴奋的材料。我们通过使用一种称为直接激光书写的技术来实现这一点( DLW),它使我们能够将激光聚焦到一个极小的光点上,然后用它从我们在实验室开发的软聚合物中制造出三个维度的微小结构。”

该项目的合作者、三一大学的光子学教授路易斯·布拉德利 (Louise Bradley) 补充说:“我们在两个小组之间开展的研究侧重于设计、建模和制造这些刺激响应材料中的微小结构。我实验室的优秀博士生 Jing Qian 花了很多时间开发设计,并预测不同结构的响应,我们可以对光、热和湿度做出响应,从而创建能够真正再现生动、隐身的系统反应和在自然界中发现的伪装能力。比雀斑还小的微小反应阵列可以用来告诉我们关于它们环境化学的大量信息。”

为什么微型彩色传感器很有用?

虽然传统的物理传感器支持了互联生活市场,但可以使用的低成本、适应性强的化学传感平台存在滞后。

光子传感器在产生具有最低功耗、低运营成本和高灵敏度的准确而强大的替代方案方面取得了相当大的进展。这是 Potyrailo 博士和GE Research多年来致力于商业化的领域。

来自三一化学学院和 AMBER 的 Larisa Florea 教授说: 和人类活动,并对我们的健康产生深远的影响。迄今为止,室内气体传感器几乎只专注于泄漏、烟雾和二氧化碳检测。甚至迭代推进,包括相对湿度、氧气水平、二氧化碳、挥发性有机碳(VOCs)和氨的实时检测可以在国内环境监测生态系统的发展中发挥巨大作用。这可以确保健康和幸福监测成为未来家庭建设和自动化的核心。”

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