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单个分子大小的电子传感器是潜在的游戏规则改变者
来源:科廷大学 发表于 2023/10/16

溶液和nems器件中的分子和界面结构变化。σ-cope重排使牛磺烯成为溶液中的通量分子。b 二芳基取代(ar= 帕拉 (c6h4)\u2012sch3)在stmbj实验中,牛瓦烯在短顶端距离处以弯曲的异构体结合。c 在特定顶端延伸处,具有不同电导的牛磺烯异构体处于平衡状态,允许在毫秒时间尺度上发生振荡的单分子反应。d 顶端回缩诱导控制电导的牛瓦烯异构化,表现出压阻。e 短顶端距离的公牛烯异构化推动顶端重建。(b\u2023e)中的蓝色表示可能的电子途径。学分:自然通讯 (10)。doi: 1038.41467/s023-41674-<>-z


澳大利亚研究人员开发了一种分子大小,更有效的广泛使用的电子传感器版本,这一突破可能带来广泛的好处。


压敏电阻通常用于检测电子设备和汽车中的振动,例如用于计算步数的智能手机以及汽车中的安全气囊展开。它们还用于医疗设备,如植入式压力传感器,以及航空和太空旅行。


在一项全国性的倡议中,由科廷大学的nadim darwish博士,悉尼科技大学的jeffrey reimers教授,詹姆斯库克大学的daniel kosov副教授和纽卡斯尔大学的thomas fallon博士领导的研究人员开发了一种压敏电阻,其宽度比人类头发的宽度小约500万倍。


该研究论文发表在nature communications上,标题为“通过bullvalenes的异构化控制单分子中的压阻”。


达尔维什博士说,他们已经开发出一种更灵敏、更小型化的关键电子元件,它将力或压力转换为电信号,并用于许多日常应用。


“由于其尺寸和化学性质,这种新型压敏电阻将为化学和生物传感器,人机界面和健康监测设备开辟一个全新的机会领域,”达尔维什博士说。


“由于它们是基于分子的,我们的新传感器可用于检测其他化学物质或生物分子,如蛋白质和酶,这可能会改变检测疾病的游戏规则。


法伦博士说,新的压敏电阻器是由单个牛瓦烯分子制成的,当机械应变时,它会反应形成不同形状的新分子,通过改变电阻来改变电流。


“不同的化学形式被称为异构体,这是它们之间的反应被用来开发压敏电阻,”法伦博士说。


“我们已经能够模拟发生的一系列复杂的反应,了解单个分子如何实时反应和转化。


reimers教授说,这样做的意义在于能够电检测反应分子形状的变化,来回,大约每毫秒一次。


“从电导中检测分子形状是一个全新的化学传感概念,”reimers教授说。


kosov副教授说,了解分子形状和电导率之间的关系将允许确定分子和附着的金属导体之间连接的基本性质。


“这种新功能对所有分子电子设备的未来发展至关重要,”kosov副教授说。

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