美研发出轻量化传感器提高探测爆炸物行业新闻

日期:2019-10-18编辑作者:北京赛车app软件下载

目前还处于研发初期的SiN-VAPOR传感器对微量化学物品检测的敏感度已达十亿分之一,甚至是万亿分之一。该项目负责人称,此技术将尽快服务于战场士兵和消费者。海军实验室研究人员正在寻求使SiN-VAPOR表面积最大化的方法,以提高传感器的敏感度。除了该应用,SiN-VAPOR传感器还可帮助炸弹嗅探犬进行可疑物品的探测,提高机场的安全性,不难想象该传感器在未来战场将会有突破性作用。

该研究不仅构建了基于肖特基结的高性能的爆炸物蒸气传感材料,同时,其中的界面调制思想为开发具有高灵敏度和高选择性的传感器提供了新的思路。

据报道,为研究探测爆炸物的存在可能,美国海军实验室最新研发出一种新式小型轻量化传感器,据报道这种传感器由在多孔电极上呈垂直排布的硅纳米线(SiN-VAPOR)组成,可提高对简易爆炸物的探测能力。这一传感器的研发无疑为美国军工方面做出了巨大贡献。

爆炸物检测作为反恐防爆的重要措施正日益彰显出广阔的应用前景。爆炸物蒸气检测技术具有非接触、采样简单、可靠性高、性能优异、多功能集成、可以批量生产等优点,使爆炸物探测器实现小型化、低成本和高精度成为可能。

SiN-VAPOR项目的目的是研制出可安装在手机上的战场可部署分布式传感器。其呈三维结构,由垂直排列的硅纳米线组成,可集成至手机上进行化学物品检测。美海军研究实验室的研究人员希望能推广这种低功耗、低价格的传感器,从而革命性地改善战场或机场等环境中对微量化学物品的检测手段。

传统的气敏传感器通常是将敏感材料与电极构成欧姆接触,通过测量待测分子吸附引起的电流变化实现传感的目的。由于爆炸物蒸气压很低,在实际检测时,爆炸物分子浓度会更低,吸附在纳米线表面的爆炸物分子极少,造成传感器在实际检测时灵敏度很低。肖特基结是一种新近发现的优异气敏结构,在反向偏压下,电流与肖特基势垒高度具有指数关系,当待测分子吸附在肖特基结上时,会改变肖特基势垒高度,从而极大地改变电流大小。

相关研究成果发表在Advanced Functional Materials上,并被选为卷首插画。该工作得到了国家自然科学基金、中科院“百人计划”、新疆维吾尔自治区国际合作等项目的资助。

基于此,中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室科研人员首次构建了石墨烯/二氧化钛/硅纳米线三元肖特基结作为检测硝基爆炸物蒸气的气敏传感材料,在反向偏压及室温条件下实现了对TNT、DNT、PNT、PA、RDX和HMX六种爆炸物的高灵敏检测。该传感材料中硅纳米线阵列性质稳定,纳米线之间空隙多,有利于爆炸物分子扩散;石墨烯具有优良的物理和化学性能,同时作为电极形成肖特基结;二氧化钛插层调节了肖特基结的势垒高度,同时能够增大对硝基爆炸物的吸附能,从而显著提高对硝基爆炸物蒸气的传感选择性。该结构对于室温饱和蒸气压低至0.25 ppq的HMX响应达到了3%。同时,该材料具有很高的选择性,对于浓度在ppb级别和以下的爆炸物蒸气的响应大小与对浓度高达10 ppm的常见气体的响应大小相当。

石墨烯/二氧化钛/硅纳米线三元肖特基结检测TNT蒸气的示意图

论文链接

北京赛车app软件下载 1

本文由北京赛车官方正版投注发布于北京赛车app软件下载,转载请注明出处:美研发出轻量化传感器提高探测爆炸物行业新闻

关键词: 行业新闻 传感器 爆炸物

贸易商对台湾台塑低压膜美金报盘外盘资讯北京

有贸易商对黑龙江台塑低压膜9001报盘在1510美金/吨,L/C90天,CF揽胜中华夏族民共和国主港,三月装船。...

详细>>

贸易商对泰国PTT低压膜美金报盘外盘资讯

有贸易商对泰国PTT低压膜7000F报盘在1495美元/吨,即期,CFR中国主港,9月装船。...

详细>>

贸易商对沙特SABIC线性卢比报盘内盘资源新闻

贸易商对沙特SABIC线性卢比报盘内盘资源新闻。贸易商对沙特SABIC线性卢比报盘内盘资源新闻。有贸易商对沙特SABIC线...

详细>>

贸易商对伊朗伊斯兰共和国低压膜澳元报盘外盘

有贸易商对伊朗伊斯兰共和国低压膜八千F报盘在1480卢比/吨,即期,CFGL450新加坡,四月船期。...

详细>>