Nanosensor químico imprimível

O Goddard Space Flight Center da NASA desenvolveu um nanosensor imprimível e conduz usando técnicas de impressão 3D em uma placa filha de silício que pode ser conectada a uma placa de circuito impresso (PCB) pré-amplificador independente. O sensor contém um conjunto de sensores de grafeno (um CNT impresso ou MoS2 também pode funcionar) e um PCB com circuito pré-amplificador conectado à placa filha com clipes mecânicos e fios ligados. As dimensões do sensor são tipicamente de mícrons a centenas de mícrons. Essa inovação aumenta a sensibilidade dos sensores de gás, permitindo a detecção da concentração do nível de ppb (e possivelmente moléculas únicas).

Os sensores usam transistores de efeito de campo baseados em materiais bidimensionais para detectar o potencial de superfície de um canal de grafeno exposto a um analito. Quando as moléculas do analito são adsorvidas na superfície do sensor, elas agem como doadoras ou aceitadoras de elétrons, induzindo uma mudança local na resistência elétrica do grafeno. Este efeito é muito pronunciado em materiais 2D devido à alta área superficial, alta condutividade elétrica (no caso do grafeno) e baixo ruído inerente, tornando possível detectar as mudanças na resistência.

Gases diferentes têm efeitos diferentes na resistividade. A seletividade entre os gases alvo pode ser melhorada ainda mais através da funcionalização dos materiais 2D. Os sensores são microfabricados em um substrato adequado como matrizes. Diferentes sensores na matriz podem ter diferentes grupos funcionais visando diferentes analitos.

A NASA está buscando ativamente licenciados para comercializar esta tecnologia. Para obter mais informações, entre em contato com o Concierge de licenciamento da NASA em Agency-Patent-Licensing@mail. nasa.gov ou ligue para 202-358-7432 para iniciar discussões sobre licenciamento.