Nanosensor químico imprimible

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA ha desarrollado un nanosensor imprimible y cables utilizando técnicas de impresión 3D en una placa secundaria de silicio que se puede conectar a una placa de circuito impreso (PCB) de preamplificador autónomo. El sensor contiene una matriz de sensores de grafeno (también podría funcionar un CNT impreso o MoS2) y una placa de circuito impreso con un circuito preamplificador conectado a la placa secundaria con clips mecánicos y unidos por cable. Las dimensiones del sensor son típicamente de micras a cientos de micras. Esta innovación aumenta la sensibilidad de los sensores de gas, lo que permite la detección del nivel de concentración de ppb (y posiblemente moléculas individuales).

Los sensores usan transistores de efecto de campo basados ​​en materiales bidimensionales para detectar el potencial superficial de un canal de grafeno expuesto a un analito. Cuando las moléculas del analito se adsorben en la superficie del sensor, actúan como donantes o aceptores de electrones, lo que induce un cambio local en la resistencia eléctrica del grafeno. Este efecto es muy pronunciado en materiales 2D debido a la gran superficie, la alta conductividad eléctrica (en el caso del grafeno) y el bajo nivel de ruido inherente, lo que permite detectar los cambios en la resistencia.

Diferentes gases tienen diferentes efectos sobre la resistividad. La selectividad entre los gases objetivo se puede mejorar aún más mediante la funcionalización de los materiales 2D. Los sensores se microfabrican en un sustrato adecuado como matrices. Diferentes sensores en la matriz pueden tener diferentes grupos funcionales dirigidos a diferentes analitos.

NASA está buscando activamente licenciatarios para comercializar esta tecnología. Para obtener más información, comuníquese con el Conserje de licencias de la NASA en Agency-Patent-Licensing@mail. nasa.gov o llámenos al 202-358-7432 para iniciar conversaciones sobre licencias.