麦考瑞大学(Macquarie University)的工程师们已经开发出一种新技术，使纳米传感器的制造大大降低了碳浓度，更便宜、更高效、更通用，从而大大改善了这个价值数万亿美元的全球产业的关键工艺。
该团队已经找到了一种方法，用一滴乙醇来处理每个传感器，而不是传统的将材料加热到高温的过程。
他们的研究发表在《先进功能材料》杂志上，题为“用于高性能紫外线探测器的毛细管驱动自组装微团簇”。
“纳米传感器通常是由数十亿个纳米颗粒沉积在一个小的传感器表面，但大多数传感器在第一次制造时都不能工作，”麦觉理大学工程学院纳米技术实验室负责人、通讯作者Noushin Nasiri副教授说。
纳米粒子通过弱的自然键组合成一个网络，在纳米粒子之间留下了太多的间隙，以至于它们无法传输电信号，因此传感器无法工作。
纳斯里副教授的团队在致力于改进紫外线传感器时发现了这一发现，紫外线传感器是太阳观察背后的关键技术，纳斯里因此成为2023年尤里卡奖的决赛选手。
纳米传感器具有由多层纳米粒子组成的巨大的表面体积比，这使得它们对被设计用来探测的物质高度敏感。但是，大多数纳米传感器要想有效地工作，就必须经过耗时且能量密集的12小时高温加热，使纳米颗粒层融合，形成通道，让电子穿过各层，这样传感器才能发挥作用。
“熔炉会破坏大多数基于聚合物的传感器，而含有微小电极的纳米传感器，就像纳米电子设备中的电极一样，会熔化。目前许多材料不能用于制造传感器，因为它们不能承受热量，”Nasiri副教授说。
然而，麦考瑞团队发现的新技术绕过了这个热密集型的过程，使得纳米传感器可以由更广泛的材料制成。
“在传感层上加入一滴乙醇，而不将其放入烤箱，将有助于纳米颗粒表面的原子四处移动，并且纳米颗粒之间的间隙随着颗粒彼此连接而消失，”副教授Nasiri说。
“我们发现，乙醇大大提高了传感器的效率和响应能力，远远超过了加热12小时后的效果。”
这项研究的主要作者，研究生Jayden (Xiaohu) Chen，在清洗坩埚时不小心将一些乙醇溅到传感器上，这一事件通常会破坏这些敏感设备，随后发现了这种新方法。
“我以为传感器坏了，但后来意识到样品的性能比我们做过的任何其他样品都好，”陈说。
纳斯里副教授说，事故可能给了他们这个想法，但这种方法的有效性取决于艰苦的工作，以确定使用的乙醇的确切量。
“当杰登发现这个结果时，我们非常仔细地尝试了不同数量的乙醇。他一遍又一遍地测试，以找出有效的方法。”
“这就像金发女孩一样——3微升太少了，没有任何效果，10微升太多了，把感应层抹去了，5微升刚刚好!”
该团队正在申请这项发现的专利，这有可能在纳米传感器领域引起很大的轰动。
纳斯里副教授说:“我们已经开发出一种使纳米传感器工作的配方，我们已经用紫外线传感器和检测二氧化碳、甲烷、氢气等的纳米传感器对其进行了测试——效果是一样的。”
“在正确测量一滴乙醇后，传感器在大约一分钟内被激活。这将一个缓慢、高能耗的过程变得更加高效。”
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希望本篇文章《一滴乙醇能彻底革新纳米传感器的生产》能对你有所帮助！
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