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單芯片電化學(xué)傳感器可同步檢測(cè)多種離子
比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)Imec及旗下研發(fā)單位HolstCentre最近展示一款單芯片的電化學(xué)傳感器原型，可用于同步檢測(cè)流體中的多種離子。
這款通用平臺(tái)是由導(dǎo)電油墨、水凝膠與離子選擇薄膜共同組成，可針對(duì)特定應(yīng)用量身定做。根據(jù)所整合的傳感器數(shù)量，該芯片可擴(kuò)展到大約10x10mm的尺寸。
該離子選擇薄膜可根據(jù)所取得的離子載體而加以調(diào)整，選擇性地結(jié)合所需的離子并創(chuàng)造潛勢(shì)，然后透過(guò)傳感器芯片進(jìn)行檢測(cè)。研究人員已經(jīng)能夠微縮該概念原型，在一款傳感器芯片上整合了多個(gè)薄膜，進(jìn)一步擴(kuò)展該傳感器的離子檢測(cè)能力。
新的傳感器芯片可實(shí)現(xiàn)高效率與低成本的檢測(cè)，例如為農(nóng)業(yè)應(yīng)用與水質(zhì)檢測(cè)在表面與廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度。而在醫(yī)療保健與生活方式應(yīng)用中，它可提供一次性的定點(diǎn)照護(hù)(PoC)解決方案，或?qū)⑺嫌谫N片中，帶來(lái)更舒適的解決方案。
根據(jù)應(yīng)用與外形尺寸的要求，這款芯片原型可透過(guò)微加工工藝進(jìn)行大量生產(chǎn)，或是在玻璃或塑料箔片等低成本的基板上利用網(wǎng)版印刷進(jìn)行生產(chǎn)，使得這款解決方案較當(dāng)今的離子傳感器更小，也更具成本競(jìng)爭(zhēng)力。
目前所展示的原型是一款整合單芯片傳感器與不同電極的手持式裝置，可用于檢測(cè)2-10之間的不同pH值，精確度達(dá)0.1pH。至于范圍在10-4M到1M的氯(Cl-)、鈉(Na+)、鉀(K+)與硝酸鹽(NO3-)等化學(xué)元素，該傳感器芯片原型的準(zhǔn)確度為10%。此外，它還可用于衡量其他單離子傳感器，研究人員發(fā)現(xiàn)，這款傳感器原型在靈敏度與準(zhǔn)確度方面可媲美多離子傳感器解決方案。
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