加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關鍵核心技術,努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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理化所提出粘附整合分子設計概念

2021-10-22 理化技術研究所
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語音播報

  氣體傳感器在空氣質(zhì)量監(jiān)控、食品安全評估、醫(yī)療診斷和工業(yè)安全等領域頗具應用價值?;谟袡C分子的氣體傳感器因其分子結(jié)構(gòu)和功能可調(diào)控性強而引起科學家的興趣。然而,氣體傳感器普遍面臨界面粘附性能差的問題,其傳感材料易于從附著的基底上剝離脫落,導致傳感信號的衰減甚至喪失。為此,科學家提出幾種典型的方法來增強傳感材料與附著基底的界面粘附強度,如引入有機/無機粘附劑或高溫煅燒等,但這些策略不適用于有機分子基的傳感器件。因此,發(fā)展強界面粘附的有機分子基氣體傳感器仍面臨挑戰(zhàn)。

  中國科學院理化技術研究所研究員王樹濤、陳勇受到生物系統(tǒng)中嗅覺受體蛋白結(jié)構(gòu)-功能的啟發(fā),提出一種AIA(Adhesive-Integrated-Agent)策略(圖1),即粘附單元與傳感單元整合策略,在一個分子內(nèi)集成粘附單元與傳感單元,同時實現(xiàn)穩(wěn)定且高靈敏的氣體檢測。系統(tǒng)的實驗和理論研究結(jié)果表明,AIA策略顯著增強了傳感單元與基底的界面粘附強度,同時保證了其優(yōu)異的氣體傳感性能。該方法制備的傳感陣列在強烈超聲、膠帶剝離和反復彎曲的測試下,仍可以保持完整的陣列結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的傳感性能(圖2)。

  該工作開辟了一種新的分子設計策略用于制備穩(wěn)定的氣體傳感器件。相關研究成果以A Bioinspired Adhesive-Integrated-Agent Strategy for Constructing Robust Gas-Sensing Arrays為題,發(fā)表在Advanced Materials上。

  論文鏈接 

圖1.PDMS-Pt-L氣體傳感器的設計策略

圖2.PDMS-Pt-L傳感器優(yōu)異的氣體傳感性能和機械穩(wěn)定性

打印 責任編輯:侯茜

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