利用最新技術打造納米機械傳感器 (2004-07-21)
發布時間:2007-12-04
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瑞士巴賽爾(Basel)大學及IBM蘇黎世實驗室的科學家,以噴墨印刷術(inkjet printing)在懸臂梁(cantilever beam)上沉積薄薄的分子層。通過該分子層的反應,這種納米機械懸臂可用來做為化學或生化傳感器。
巴賽爾大學的Alexander Bietsch表示,以具有傳感功能的分子層覆蓋懸臂數組,是將微機械結構改變成納米機械傳感器的關鍵,不過以光刻技術為主的傳統微制造技術很難應用在懸臂傳感器上,而噴墨印刷法有快速、多變及適合大規模處理的特性,因此成為最被看好的技術。
Bietsch等人以噴墨法在鍍金的懸臂上沉積了自組成烷硫醇(alkanethiols)單分子層(monolayer),以便用來探測離子濃度或pH值。若將硫醇接上單股的DNA低聚體,此懸臂便可用來探測基因片段。研究人員發現,在巨觀溶液中通常要花幾分鐘進行的表面化學反應,在噴墨法的微小液滴中只需幾秒鐘就可完成,這使得噴墨法能快速形成自組成單分子層及DNA低聚體。
該小組還制作了具有八只懸臂的氣體傳感器,其中每只懸臂都分別鍍上了不同的聚合物。納米機械懸臂可應用在生物科技、醫療檢驗、氣體傳感、制造及環境監控上。