利用最新技术打造纳米机械传感器 (2004-07-21)
发布时间:2007-12-04
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瑞士巴赛尔(Basel)大学及IBM苏黎世实验室的科学家,以喷墨印刷术(inkjet printing)在悬臂梁(cantilever beam)上沉积薄薄的分子层。通过该分子层的反应,这种纳米机械悬臂可用来做为化学或生化传感器。
巴赛尔大学的Alexander Bietsch表示,以具有传感功能的分子层覆盖悬臂数组,是将微机械结构改变成纳米机械传感器的关键,不过以光刻技术为主的传统微制造技术很难应用在悬臂传感器上,而喷墨印刷法有快速、多变及适合大规模处理的特性,因此成为最被看好的技术。
Bietsch等人以喷墨法在镀金的悬臂上沉积了自组成烷硫醇(alkanethiols)单分子层(monolayer),以便用来探测离子浓度或pH值。若将硫醇接上单股的DNA低聚体,此悬臂便可用来探测基因片段。研究人员发现,在巨观溶液中通常要花几分钟进行的表面化学反应,在喷墨法的微小液滴中只需几秒钟就可完成,这使得喷墨法能快速形成自组成单分子层及DNA低聚体。
该小组还制作了具有八只悬臂的气体传感器,其中每只悬臂都分别镀上了不同的聚合物。纳米机械悬臂可应用在生物科技、医疗检验、气体传感、制造及环境监控上。