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- 單個(gè)分子大小的電子傳感器是潛在的游戲規(guī)則改變者
- 來源：科廷大學(xué) 發(fā)表于 2023/10/16
溶液和NEMS器件中的分子和界面結(jié)構(gòu)變化。Σ-Cope重排使�；窍┏蔀槿芤褐械耐糠肿�。b 二芳基取代（Ar= 帕拉 （C6H4）\u2012SCH3）在STMBJ實(shí)驗(yàn)中，牛瓦烯在短頂端距離處以彎曲的異構(gòu)體結(jié)合。c 在特定頂端延伸處，具有不同電導(dǎo)的�；窍┊悩�(gòu)體處于平衡狀態(tài)，允許在毫秒時(shí)間尺度上發(fā)生振蕩的單分子反應(yīng)。d 頂端回縮誘導(dǎo)控制電導(dǎo)的牛瓦烯異構(gòu)化，表現(xiàn)出壓阻。e 短頂端距離的公牛烯異構(gòu)化推動(dòng)頂端重建。（b\u2023e）中的藍(lán)色表示可能的電子途徑。學(xué)分：自然通訊 （10）。DOI： 1038.41467/s023-41674-<>-z
澳大利亞研究人員開發(fā)了一種分子大小，更有效的廣泛使用的電子傳感器版本，這一突破可能帶來廣泛的好處。
壓敏電阻通常用于檢測(cè)電子設(shè)備和汽車中的振動(dòng)，例如用于計(jì)算步數(shù)的智能手機(jī)以及汽車中的安全氣囊展開。它們還用于醫(yī)療設(shè)備，如植入式壓力傳感器，以及航空和太空旅行。
在一項(xiàng)全國性的倡議中，由科廷大學(xué)的Nadim Darwish博士，悉尼科技大學(xué)的Jeffrey Reimers教授，詹姆斯庫克大學(xué)的Daniel Kosov副教授和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的Thomas Fallon博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員開發(fā)了一種壓敏電阻，其寬度比人類頭發(fā)的寬度小約500萬倍。
該研究論文發(fā)表在Nature Communications上，標(biāo)題為“通過Bullvalenes的異構(gòu)化控制單分子中的壓阻”。
達(dá)爾維什博士說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種更靈敏、更小型化的關(guān)鍵電子元件，它將力或壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并用于許多日常應(yīng)用。
“由于其尺寸和化學(xué)性質(zhì)，這種新型壓敏電阻將為化學(xué)和生物傳感器，人機(jī)界面和健康監(jiān)測(cè)設(shè)備開辟一個(gè)全新的機(jī)會(huì)領(lǐng)域，”達(dá)爾維什博士說。
“由于它們是基于分子的，我們的新傳感器可用于檢測(cè)其他化學(xué)物質(zhì)或生物分子，如蛋白質(zhì)和酶，這可能會(huì)改變檢測(cè)疾病的游戲規(guī)則。
法倫博士說，新的壓敏電阻器是由單個(gè)牛瓦烯分子制成的，當(dāng)機(jī)械應(yīng)變時(shí)，它會(huì)反應(yīng)形成不同形狀的新分子，通過改變電阻來改變電流。
“不同的化學(xué)形式被稱為異構(gòu)體，這是它們之間的反應(yīng)被用來開發(fā)壓敏電阻，”法倫博士說。
“我們已經(jīng)能夠模擬發(fā)生的一系列復(fù)雜的反應(yīng)，了解單個(gè)分子如何實(shí)時(shí)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化。
Reimers教授說，這樣做的意義在于能夠電檢測(cè)反應(yīng)分子形狀的變化，來回，大約每毫秒一次。
“從電導(dǎo)中檢測(cè)分子形狀是一個(gè)全新的化學(xué)傳感概念，”Reimers教授說。
Kosov副教授說，了解分子形狀和電導(dǎo)率之間的關(guān)系將允許確定分子和附著的金屬導(dǎo)體之間連接的基本性質(zhì)。
“這種新功能對(duì)所有分子電子設(shè)備的未來發(fā)展至關(guān)重要，”Kosov副教授說。
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