纳米级电容位移传感器

转载一篇文章[url=http://www.instrument.com.cn/download/search.asp?sel=admin_name&keywords=quanbaogang]欢迎到我的资料库下载[/url][color=blue][b]纳米气敏传感器研究进展[/b][/color]１引言纳米技术是研究尺寸在０１～１００ｎｍ的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术［１］。纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新型的方法，例如纳米技术中的关键技术ＳＴＭ，研究对象向纳米尺度过渡的ＭＥＭＳ技术等。与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等方面获得广泛的发展。湖南长沙索普测控技术有限公司研制成功电阻应变式纳米压力传感器，这种电阻应变式纳米膜压力传感器，测量精度和灵敏度高、体积小、重量轻、安装维护方便，是一种稳定和可靠的测量压力参数的科技创新产品。利用一些纳米材料的巨磁阻效应，科学家们已经研制出了各种纳米磁敏传感器［２］。在生物传感器中，用纳米颗粒、多孔纳米结构和纳米器件都获得了令人满意的应用［３］。在光纤传感器基础上发展起来的纳米光纤生物传感器，不但具有光纤传感器的优点，而且由于这种传感器的尺寸只取决于探针的大小，大大减小了测微传感器的体积，响应时间大大缩短，满足了单细胞内测量要求实现的微创实时动态测量［４］。 ２纳米气敏传感器的研究现状随着工业生产和环境检测的迫切需要，纳米气敏传感器已获得长足的进展。用零维的金属氧化物半导体纳米颗粒、碳纳米管及二维纳米薄膜等都可以作为敏感材料构成气敏传感器。这是因为纳米气敏传感器具有常规传感器不可替代的优点：一是纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度；二是工作温度大大降低；三是大大缩小了传感器的尺寸［５］。２．１基于金属氧化物半导体纳米颗粒的纳米气敏传感器 在气敏传感器的研究中，主要方向之一是在气体环境中依靠敏感材料（例如金属氧化物半导体气敏材料以ＳｎＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３为代表）的电导发生变化来制作气敏传感器。目前已实用化的气敏传感器由纳米ＳｎＯ２膜制成，用作可燃性气体泄漏报警器和湿度传感器。在这些纳米敏感材料中加入贵重金属纳米颗粒（例如Ｐｔ和Ｐｄ），大大增强了选择性，提高了灵敏度，降低了工作温度。其性能的具体改善程度与加入贵重金属纳米颗粒的晶粒尺寸、化学状态及分布有关。北京大学王远等人［６］制成一种ＴｉＯ２／ＰｔＯＰｔ双层纳米膜作为敏感材料探测氢气的气敏传感器。其敏感材料的制备方法是先在玻璃衬底上覆盖上一层由Ｐｔ纳米颗粒构成的表面氧化的多孔连续膜，其中Ｐｔ的纳米颗粒直径大约１３ ｎｍ，膜厚大约１００ ｎｍ，然后在ＰｔＯＰｔ膜上覆盖ＴｉＯ２膜，其中ＴｉＯ２纳米颗粒的直径尺寸从３４ ｎｍ到５４ ｎｍ，平均直径４１ ｎｍ。传感器的工作温度在１８０～２００ ℃，ＰｔＯＰｔ多孔膜作为催化剂使ＴｉＯ２纳米膜对氢气产生部分还原作用，从而使传感器在空气中，甚至在ＣＯ、ＮＨ３、ＣＨ４等还原性气体存在的情况下，对氢气都表现出很高的灵敏度和选择性，比较以前的钛基探测氢气的传感器有显著的提高。Ｒａüｌ Ｄìａｚ等人［７］用非电镀金属沉积法沉积Ｐｔ在ＳｎＯ２纳米颗粒的表面，结果证明这种方法对改善气敏传感器催化剂的性能有很大帮助。Ｐｔ和Ｐｄ作为两种主要的贵重金属添加物，它们与衬底有不同的相互作用，Ｐｄ倾向于嵌入纳米ＳｎＯ２晶粒中，而Ｐｔ倾向于形成大的金属颗粒团簇。与传统方法相比，用非电镀沉积法形成的催化剂的不同化学状态，为研究催化剂对气体探测机制的影响提供了一种新的方法。２．２用单壁碳纳米管制作气敏传感器碳纳米管具有一定的吸附特性，由于吸附的气体分子与碳纳米管发生相互作用，改变其费米能级引起其宏观电阻发生较大改变，通过检测其电阻变化来检测气体成分，因此单壁碳纳米管可用作气敏传感器。J．ｋｏｎｇ等人［８］用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积法在分散有催化剂的ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上可制得单个的单壁碳纳米管，如图１（ａ）所示，两种金属被用来连接一ＳＳＷＮＴ时，形成金属／ＳＳＷＮＴ／金属结构，呈现出ｐ型晶体管的性质。气体探测试验是把ＳＳＷＮＴ样品放在一个带着电引线的密封的５００ ｍＬ的玻璃瓶中，通入在空气或者氩气中稀释的ＮＯ２（（２～２００）×１０－６）或者ＮＨ３（０１％～１％），流速７００ ｍＬ／ｍｉｎ。检测ＳＳＷＮＴ的电阻变化，得到的Ｉ／Ｖ关系曲线如图１（ｂ）和（ｃ）所示，在ＮＨ３气氛中其电导可减小两个数量级，而在ＮＯ２气氛中电导可增加３个数量级。其工作机理是半导体单壁碳纳米管在置于ＮＨ３气氛中时，使价带偏离费米能级，结果使空穴损耗导致其电导变小；而在ＮＯ２气氛中时，使价带向费米能级靠近，结果使空穴载流子增加从而使其电导增加。由于金属／ＳＳＷＮＴ／金属结构类似于空穴作为主要载流子的场效应管，所以在源极和漏极之间的电压一定时，电流随着栅极电压增大而减小（如图２所示）。图２中，ｂ曲线是未通入任何气体的栅电压电流关系曲线，曲线ａ和ｃ的栅电压电流关系曲线分别是ＮＨ３和ＮＯ２气氛中测得的。未通入任何气体时，在栅电压为０ Ｖ时，电流是１５ μＡ，若通入有ＮＨ３的气氛中时，电流则几乎变为０ Ａ。那么，如果测ＮＨ３气，我们就将初始栅电压设置在０ Ｖ，则由上图可知样品的电导将减小两个数量级。若测ＮＯ２气体，先将栅电压设置在＋４ Ｖ，未通入ＮＯ２气体前则电流几乎为零，ＮＯ２通入后，电流大大增加，则其电导增加了３个数量级。这样可以使传感器在复杂的气体环境中具有选择性。

传感器之家中将位移传感器分为线位移跟物位移两类，这是按照位移的特征分的。位移传感器就是测量空间中距离的大小，线位移就是在一条线上移动的长度，角位移就是转动的角度。下面就线位移做下介绍，线位移按原理分主要有电阻式、电容式、电感式、变压器式、电涡流式、激光式等等。前面三种主要用来测量小位移，中位移一般则用变压器式，大的位移则用电位器式的比较多，对于精密的场合，则需要选择激光式。

生物传感器能够将各种生化反应转换成可测量的电学、光学等信号，属于典型的多学科交叉领域。在生物传感器研究中，器件设计与传感策略一直成为该领域的研究热点，开发具有高灵敏度、时效性兼具可制造性的生物传感器具有重要的科学价值和应用前景。 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所生物医学部程国胜研究员课题组采用CMOS兼容“自上而下”加工工艺，以SOI（silicon-on-insulator）硅片为衬底，加工出尺寸可控的一维Si纳米线场效应管。在生物传感器研发过程中，纳米材料表面的功能化修饰是其中一项重要环节，该团队在前期工作中已探索了半导体纳米材料的表面修饰基本方法（Langmuir 26, 4514–4522, 2010；Langmuir 27, 13220–13225, 2011）。在此基础上，通过共价结合方法选择性地在Si纳米线表面修饰急性心肌梗死标志物——心肌肌钙蛋白I（cTnI）的单克隆抗体，制备了面向心肌梗死诊断的生物传感器。测试结果表明，生物传感器对cTnI的响应时间小于2 min，其动态线性响应范围92 pg/mL～46 ng/mL，相关工作发表于Biosensors and Bioelectronics（34, 267-272, 2012）。 进一步通过分析器件电流响应中的低频噪声谱，发现当器件工作于反型区时，相较于空气中的响应，液相环境下噪声谱幅度的倒数受栅极电压的调控作用更加明显。基于此，研究人员以血清体系为研究对象，对比了传统电流响应与噪声谱分析方法，在电流响应无法区分待测cTnI蛋白的情况下，噪声谱分析能够实现2个数量级的信号差别。 部分结果发表于Applied Physics Letters（101, 093704, 2012），为实现新型、高灵敏度生物传感器的设计提供了思路。 上述研究工作得到了中科院“百人计划”项目、国家自然科学基金、国家重大科学研究计划（973项目）经费支持，同时得到了苏州纳米所纳米加工平台及分析测试平台的技术支持。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688421684.jpg图1 器件阵列形貌（A），Si纳米线扫描电镜图片（B）以及典型的cTnI传感结果（C）。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688424476.jpg图2 噪声幅度倒数与栅极电压之间的关联（A），电流模式下（B）及噪声谱分析方法下的cTnI响应（C）。

原标题：美开发出皮下植入式碳纳米管传感器 可365天实时监测体内分子活动 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道，美国麻省理工学院的研究人员开发出一种碳纳米管传感器，被植入皮肤下后，可全年实时监测活体动物体内的分子活动，如炎症反应即产生一氧化氮（NO）的过程，或监测血糖或胰岛素水平，而无需再像传统方式那样采取血样。该研究结果发表在《自然·纳米技术》上。 一氧化氮是活细胞中最重要的信号分子，具有在大脑内运送信息及调整免疫系统的功能。在许多癌细胞中，其水平是波动的，但很少有人知道一氧化氮在健康细胞和癌细胞内的表现方式。麻省理工学院化学工程教授迈克尔·斯特拉诺说：“一氧化氮在癌症演进过程中扮演着矛盾的角色，为了更好地了解它，我们需要新的工具。该传感器提供了一个用于体内实时测量一氧化氮及其他潜在分子活动的新手段。” 在这项新研究中，研究人员修改了碳纳米管，创建了两个不同类型的传感器：一个可以被注射到血液中用于短期监测；另一个可嵌入到凝胶中，以便植入肌肤用于长期监测。 就短期监测而言，为了使纳米粒子可注射，艾弗森附加了聚乙二醇（PEG），一种可以抑制血液中粒子聚集的生物相容性聚合物。她发现，当注射到小鼠体内，可流动的颗粒通过肺和心脏时没有造成任何损害。大部分的颗粒积聚在肝脏中，在那里它们可以监视与炎症有关的一氧化氮。 较长期的传感器则被嵌入在由藻酸盐制成的凝胶中，一旦这种凝胶被植入老鼠皮下，可在一个地方停留并保持功能400天，甚至持续更长的时间。这种传感器可用于监测癌症或其他炎症性疾病、人造髋关节患者的免疫反应或其他植入装置。 研究带头人博士后妮可·艾弗森在斯特拉诺实验室制造出了可用作长期监测的碳纳米管传感器，并将其植入糖尿病患者的皮肤下，以监测他们的血糖或胰岛素水平。研究人员用近红外激光器照射这些传感器，即可读出其产生的近红外荧光信号，以判断碳纳米管和其他背景荧光之间的差异。 大多数糖尿病患者必须每天数次刺破其手指以采取血样。虽然有可以附着在皮肤上的电化学葡萄糖传感器，但这些传感器至多只能持续一个星期，因为电极会刺穿皮肤，有感染的危险。这种新型传感器可实时监测血糖与胰岛素，而不必刺穿患者的手指。 （华凌)来源：中国科技网-科技日报 作者：华凌 2013年12月04日

有兄弟姐妹用过纳米级的颗粒探测器吗？国内有销售吗？ 多谢 。

英国和新加坡研究人员1日报告说，他们制造出能够观测50纳米大小物体的光学显微镜，这是迄今观测能力最强的光学显微镜，也是世界上第一个能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜。http://www.bioon.com/tech/UploadFiles_3081/201103/2011030214521841.jpg英国曼彻斯特大学研究人员和新加坡同行当天在新一期《自然·通信》杂志上报告了这项成果。由于光的衍射特性的限制，光学显微镜的观测极限通常约为１微米。研究人员通过为光学显微镜添加一种特殊的“透明微米球透镜”，克服了上述障碍，使这一极限达到50纳米，观测能力提高了20倍。论文第一作者王增波博士告诉新华社记者：“这是目前世界上唯一能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜，是一个新的世界纪录。”

求购纳米级分子筛（ZSM－5，NaY等）

“纳米压痕仪”就是根据字面理解检测物体上面纳米级的压痕的吗？

日本广岛大学的研究小组日前开发出纳米级超小型天线，它能够收发某个特定波段的电磁波。这种天线是广岛大学博士生小迫照和与教授鱼屋丰等共同开发的。天线宽75至125纳米、长500纳米，相当于把普通电视天线缩小到百万分之一。构成天线的５根“枝杈”是用金制作的，固定在透明的氧化硅板中。这种纳米级天线与普通天线工作原理相同。目前制成的这种天线能够收发波长400至800纳米的电磁波。如果改变天线“枝杈”的长度和配置，就可以收发不同波段的信号。鱼屋教授希望这项发明能够帮助开发新一代数据存取设备。此项成果已刊登在近日出版的《自然—光子学》杂志上。资料来源：[url]http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/20104261028215628913.shtm[/url]

[font=&]【题名】：构建特殊结构的碳基纳米复合材料：高灵敏重金属离子电化学传感器的研究 [/font][font=&]【全文链接】: https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10561-1019623621.htm[/font]

最近在做饮用水处理，选用的催化剂为纳米级的TiO2，文献中有选用Millipore或Whatman的过滤器来去除颗粒，求助各位大侠是否可行，或有其他什么方法？还有就是过滤器的价格如何，谢！！！[em09505]

我希望能收集一点关于纳米级测量的激光粒度仪的情况。方便购买。恳求您的帮助。

是从万方下载的西安工程科技学院的硕士学位论文，其研究内容应该算是本专业的前沿了，与朋友们共享。【 摘　要 】 电子产品的普及,给人类的生活带来了极大进步的同时,却使电磁辐射无处不在,危害到了人类的健康.开发电磁屏蔽织物已成为纺织业的一个研究热点,虽然已研制出了各种纳米级的兼具导电、导磁性能吸波材料,但吸波材料与织物相结合、用于个人防护的纳米级吸波纺织品仍是一个空白.该文首次将镀镍织物制成纳米级晶粒镀镍织物,由于纳米晶粒自身的特性,具有优良的吸波性能,能制得质量轻、厚度薄、吸收的频带宽、吸收能力强的织物.该文采用碱性预处理、敏化处理、活化处理,使织物表面具有催化活性.通过正交实验确定了粗化工艺的最佳温度、浓度和时间等工艺条件.分析研究了敏化液、活化液在不同浓度和时间对金属化织物增生的影响,从而确定了最佳预处理工艺.化学镀镍溶液以碱性的次亚磷酸钠为镀液,镀液在60℃的条件下者.考察了镀液pH值、施镀温度、氯化镍、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸的用量,以及硫代硫酸钠浓度等因素对化学镀镍反应时间、镀速、增重率的影响,确定了最佳工艺.织物镀覆开始并经过一段时间后,反应会自动停止.对镀覆后镀液成分的分析表明,反应自发停止的原因是由于镀液pH值过低或镀液中次亚磷酸钠在施镀过程中被消耗,使其浓度下降到极低所致.该段时间定义为"反应时间",镀速用增重法,镀液成分用化学滴定法确定.该文首次采用在镀液化气中加入分散剂,并在搅拌的条件下进行化学镀,分别选用了扩散剂NNO、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇4000作为分散剂,用扫描电子显微镜考察了分散剂对在织物上形成的金属镍晶粒的粒径尺寸的影响.上述分散剂单独使用无法得到纳米级晶粒,考虑到表面活性剂的协同作用,故对分散剂进行复配,结果表明,扩散剂NNO与聚乙二醇4000复配的镀液化学镀得到的金属镍晶粒粒径能达到纳米级.电磁波屏蔽性能测试,证明该纳米级晶粒镀镍织物比普通化学镀镍织物有更好的屏蔽效果,而且这种结构特征使该织物具有吸波频带宽、兼容性好、质量轻和厚度薄等特点.镀镍织物的抗菌效果测试证明该织物具有抗菌效果,这为已经形成的镀层具有纳米材料的特性提供了旁证.[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=34313]纳米级镀镍晶粒屏蔽织物的研究[/url]

有什么纳米级的标准物质是目前的应用领域需要的？

如何估测纳米级切片厚度

国产激光粒度仪能否达到纳米级？ 如果不能，是什么因素影响？希望了解的朋友 能帮帮我 lzbok@sina.com

我们公司新买台DelsaNano C 纳米级激光粒径仪，不知各位有没有用过引仪器，我们交流下注意、关键点：1，测粒径时，与稀释用的纯水，溶剂的粘度，屈折率有很大的关系，2，最好把稀释用的纯水，溶剂温度调整到所需的温度，如25度，更能检测出准确的结果，3，样品光强调到蓝色标，如果各位有更好的、更多的心得，希望能大家交流下，

电容式液位传感器是一种利用电容值变化来判断液体水位高低的传感器。其原理是通过内置的MCU 和算法控制，感应有水和无水状态时的电容值差异，从而准确判断水箱内部是否缺水。该传感器可以安装在绝缘容器外壁，并采用紧贴外壁的方式进行安装，以精准感应到内部液体的变化，实现准确的液位检测。电容式液位传感器适合安装在塑料、玻璃等绝缘容器上，可以测量各种液体如水（污水/净水）、饮料、植物营养液、海水以及强酸强碱液体的液位。它广泛应用于饮水机、洗手液器、加湿器、咖啡机、打印机、医疗设备以及侦测常温液体的设备中。[align=center][img=电容式液位传感器,538,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403161435459210_2633_4008598_3.jpg!w538x354.jpg[/img][/align]在使用电容式液位传感器时，需要注意以下事项：保持传感器表面干燥，避免受潮影响传感器性能。在安装过程中，探头周边 2 厘米范围内需避开大型金属或磁场，以免产生干扰影响传感器的准确性。建议在常温环境下使用传感器，对于特殊温度环境的需求，应联系生产厂家获取专业技术支持，以确保传感器正常工作。[url=https://www.eptsz.com]电容式液位传感器[/url]在液位检测领域具有精准、可靠的特点，适用于多种液体和场合。遵循注意事项并正确安装和使用传感器，可以确保其稳定准确地监测液位，满足不同场景下的需求。

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哪位高人有检测纳米级别的粒度仪的资料，不要站内的那种仪器厂商的宣传资料。

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美国加州大学洛杉矶分校17日表示，该校纳米系统科学主任保罗·维斯领导的研究小组开发出了研究纳米级材料相互作用的工具——双扫描隧道显微和微波频率探针，可用于测量单个分子和接触基片表面的相互作用。 　　过去50年中，电子工业界努力遵循着摩尔定律：每两年集成电路上晶体管的尺寸将缩小大约50%。随着电子产品尺寸的不断缩小，目前已到了需要制作纳米级晶体管才能继续保持摩尔定律正确性的地步。　　由于纳米级材料和大尺寸材料所展现的特性存在差异，因此人们需要开发新的技术来探索和认识纳米级材料的新特征。然而，研究人员在研发纳米级电子元器件方面遇到的障碍是，人们没有相应的能力去观察如此小尺寸材料的特性。

如何测定润滑油中所含纳米级活性碳

美国密歇根大学的研究人员近日发明出一种新型生物传感装置，利用该装置，无需显微镜即可测量出细菌的生长过程及药敏特征。研究结果发表在1月15日的《生物传感器与生物电子学》期刊上。 科学家将这种装置称为“异步磁珠转动（AMBR）传感器”，它采用了一种可以在磁场中异步旋转的磁性小珠，任何附着到这种磁珠的物质都会降低其转速。在这项研究中，研究人员将杆状大肠杆菌附着在磁珠上，然后用AMBR传感器进行检测。“当单个细菌附着上去后……将极大地阻碍磁珠，使磁珠旋转速率减慢到原来的四分之一”，领导这项研究的Raoul Kopelman教授解释，“若细菌再长大一点点，阻碍力将持续增大，转速也将随之变化，因而我们可测量出细菌的这种纳米级生长变化”。利用同样的原理，该装置也可用于检测细菌的药敏性。当细菌受到药物影响停止持续生长，进而使得磁珠转速发生变化，于是研究人员便能在数分钟内知道药物是否对细菌产生了作用。“采用这种方法，我们可以检测到小至80纳米程度的细菌生长变化，远比一台光学显微镜管用——显微镜的解析度也就大约250纳米”，文章第一作者Paivo Kinnunen说，“这种方法可以应用到任何微米级或纳米级的大小变化检测中”。研究人员表示，这种新型生物传感装置或将有助于加快细菌感染治疗。（科学网 张笑/编译）相关仪器：IX71型倒置光学显微镜 异步磁珠转动传感器完成人：拉乌尔·科普曼课题组实验室：美国密歇根大学化学系、生物医药工程系、化学工程系、病理学系、应用物理计划兰道实验室 密歇根大学卫生系统临床微生物学与病毒学实验室群