Self-powered active chemical sensor

Self-powered active chemical sensors
As for triboelectric nanogenerators, maximizing the charge generation on opposite sides can be achieved by selecting the materials with the largest difference in the ability to attract electrons and changing the surface morphology. In such a case, the output of the TENG depends on the type and concentration of molecules adsorbed on the surface of the triboelectric materials, which can be used for fabricating chemical and biochemical sensors. As an example, the performance of the TENG depends on the assembly of Au nanoparticles (NPs) onto the metal plate. These assembled Au NPs not only act as steady gaps between the two plates at strain free condition, but also enable the function of enlarging the contact area of the two plates, which will increase the electrical output of the TENG. Through further modification of 3-mercaptopropionic acid (3-MPA) molecules on the assembled Au NPs, the high-output nanogenerator can become a highly sensitive and selective nanosensor toward Hg2+ ions detection because of the different triboelectric polarity of Au NPs and Hg2+ ions. With its high sensitivity, selectivity and simplicity, the TENG holds great potential for the determination of Hg2+ ions in environmental samples. The TENG is a future sensing system for unreachable and access-denied extreme environments. As different ions, molecules, and materials have their unique triboelectric polarities, we expect that the TENG can become either an electrical turn-on or turn-off sensor when the analytes are selectively binding to the modified electrode surface. We believe this work will serve as the stepping stone for related TENG studies and inspire the development of TENG toward other metal ions and biomolecules such as DNA and proteins in the near future.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เซนเซอร์เคมีตัวขับเคลื่อนที่ใช้งานสำหรับ triboelectric nanogenerators สร้างประจุบนด้านตรงข้ามเพิ่มสามารถทำได้ โดยเลือกวัสดุที่ มีความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอน และการเปลี่ยนสัณฐานพื้นผิว ในกรณีนี้ ผลลัพธ์ของโหน่งขึ้นอยู่กับชนิดและความเข้มข้นของโมเลกุลซับบนพื้นผิวของวัสดุ triboelectric ซึ่งสามารถใช้สำหรับผลิตเซนเซอร์ทางเคมี และชีวเคมี ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพของโหน่งขึ้นอยู่กับแอสเซมบลีของเก็บกัก Au (NPs) ลงบนแผ่นโลหะ NPs Au ประกอบเหล่านี้ไม่เพียงเป็นคงที่ช่องว่างระหว่างทั้งสองแผ่นที่สภาพสายพันธุ์ฟรี แต่ยัง เปิดใช้งานฟังก์ชันการขยายพื้นที่ติดต่อของแผ่นสอง ซึ่งจะเพิ่มการส่งออกไฟฟ้าของโหน่ง โดยการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมของโมเลกุลกรด (3 MPA) 3-mercaptopropionic บน NPs Au ประกอบ nanogenerator สูงสามารถเป็น นาโนเซนเซอร์มีความไวสูง และเลือกไปทาง Hg2 + ตรวจจับไอออนเนื่องจาก triboelectric ขั้วแตกต่างกันของ Au NPs และ Hg2 + ไอออน มีความไวสูง ใว และเรียบง่าย โหน่งมีศักยภาพที่ดีสำหรับความมุ่งมั่นของ Hg2 + ไอออนในตัวอย่างสิ่งแวดล้อม โหน่งเป็นระบบตรวจวัดในอนาคตสำหรับสภาพแวดล้อมมากที่ไม่สามารถเข้าถึง และการเข้าถึงถูกปฏิเสธ เป็นประจุที่แตกต่างกัน โมเลกุล และวัสดุมีขั้ว triboelectric เฉพาะของพวกเขา เราคาดหวังว่า โหน่งที่จะกลายเป็น สายไฟฟ้าเปิดหรือปิดเซ็นเซอร์เมื่อสารวิเคราะห์เลือก ผูกกับพื้นผิวอิเล็กโทรดที่แก้ไข เราเชื่อว่า งานนี้จะเป็นหินก้าวที่เกี่ยวข้องศึกษาเต็ง และสร้างแรงบันดาลใจการพัฒนาของโหน่งไอออนโลหะและชื่อโมเลกุลชีวภาพเช่นดีเอ็นเอและโปรตีนอื่น ๆ ในอนาคต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เซ็นเซอร์เคมีตัวขับเคลื่อนที่ใช้งาน
สำหรับ nanogenerators triboelectric เพิ่มรุ่นที่ค่าใช้จ่ายในด้านตรงข้ามสามารถทำได้โดยการเลือกใช้วัสดุที่มีความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนและการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางสัณฐานวิทยาผิว ในกรณีเช่นนี้การส่งออกของเต็งขึ้นอยู่กับชนิดและความเข้มข้นของโมเลกุลดูดซับบนพื้นผิวของวัสดุ triboelectric ซึ่งสามารถนำมาใช้สำหรับการผลิตสารเคมีและชีวเคมีเซ็นเซอร์ เป็นตัวอย่างการทำงานของเต็งขึ้นอยู่กับการชุมนุมของ Au อนุภาคนาโน (NPS) ลงบนแผ่นโลหะ เหล่านี้ประกอบ NPS Au ไม่เพียง แต่ทำหน้าที่เป็นช่องว่างที่มั่นคงระหว่างสองแผ่นที่สภาวะฟรีสายพันธุ์ แต่ยังเปิดใช้งานฟังก์ชั่นของการขยายพื้นที่ติดต่อของทั้งสองแผ่นซึ่งจะเพิ่มการส่งออกไฟฟ้าของเต็ง ผ่านการแก้ไขเพิ่มเติม 3 mercaptopropionic กรด (3-MPA) โมเลกุลในการประกอบ NPS Au ที่ nanogenerator ผลผลิตสูงสามารถกลายเป็นนาโนเซนเซอร์มีความไวสูงและเลือกไปทาง Hg2 + ไอออนการตรวจสอบเพราะขั้ว triboelectric แตกต่างกันของ Au NPS และ Hg2 + ไอออน ที่มีความไวสูงหัวกะทิและความเรียบง่ายเต็งถือศักยภาพที่ดีสำหรับการตัดสินใจของ Hg2 + ไอออนในตัวอย่างสิ่งแวดล้อม เต็งเป็นระบบตรวจวัดในอนาคตสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่ไม่สามารถเข้าถึงและปฏิเสธการเข้าถึง ในฐานะที่เป็นไอออนที่แตกต่างกันโมเลกุลและวัสดุที่มีขั้ว triboelectric ของพวกเขาที่ไม่ซ้ำกันที่เราคาดหวังว่าจะกลายเป็นเต็งทั้งเปิดเครื่องขึ้นไฟฟ้าหรือเซ็นเซอร์เปิดปิดเมื่อวิเคราะห์จะเลือกจับขั้วไฟฟ้ากับพื้นผิวที่มีการแก้ไข เราเชื่อว่างานนี้จะทำหน้าที่เป็นหินก้าวสำหรับการศึกษาเต็งที่เกี่ยวข้องและสร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนาไปสู่เต็งไอออนโลหะอื่น ๆ และสารชีวโมเลกุลเช่น DNA และโปรตีนในอนาคตอันใกล้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตัวเซ็นเซอร์เคมีงานขับเคลื่อนสำหรับ nanogenerators ไทรโบอิเล็กทริก , การเพิ่มค่าใช้จ่ายรุ่นฝั่งตรงข้ามสามารถทำได้โดยการเลือกวัสดุที่มีความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนและเปลี่ยนลักษณะพื้นผิว . เช่นในกรณี ของ เติ้ง ขึ้นอยู่กับชนิดและความเข้มข้นของโมเลกุลที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวของวัสดุที่ไทรโบอิเล็กทริก , ซึ่งสามารถใช้สำหรับ fabricating เซ็นเซอร์ทางเคมีและชีวเคมี เป็นตัวอย่างการแสดงของโหน่ง ขึ้นอยู่กับการประกอบหรืออนุภาคนาโน ( NPS ) ลงบนแผ่นโลหะ เหล่านี้ไม่เพียง แต่ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงประกอบ AU มั่นคงช่องว่างระหว่างแผ่นสองที่สภาวะความเครียดฟรี แต่ยังช่วยให้การทำงานของการขยายพื้นที่สัมผัสของแผ่นสอง ซึ่งจะเพิ่มผลผลิตไฟฟ้าของโหน่ง . ผ่านการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมของ 3-mercaptopropionic acid ( 3-mpa ) โมเลกุลที่ประกอบหรือ NPS , nanogenerator ผลผลิตสูงจะกลายเป็นความไวสูงต่อการ hg2 ไอออนนาโนเซนเซอร์ตรวจจับเพราะขั้วไทรโบอิเล็กทริกต่าง ๆโดย hg2 AU และไอออน . ที่มีความไวสูง การเลือกสรร และความเรียบง่าย , โหน่งถือศักยภาพที่ดีสำหรับการหาปริมาณไอออนในตัวอย่าง hg2 + สิ่งแวดล้อม การเต็งอนาคต sensing ระบบไม่สามารถเข้าถึงและการเข้าถึงปฏิเสธสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เป็นไอออนที่แตกต่างกัน โมเลกุลมีขั้ว และวัสดุของพวกเขาเฉพาะไทรโบอิเล็กทริก เราคาดหวังว่าโหน่งจะกลายเป็นทั้งไฟฟ้า เปิด หรือปิดเซ็นเซอร์เมื่อสารเลือกผูกกับดัดแปลงขั้วพื้นผิว เราเชื่อว่างานนี้จะเป็นหินก้าวสำหรับเต็งการศึกษาและแรงบันดาลใจการพัฒนาของเต็งต่อไอออนโลหะอื่น ๆและสารชีวโมเลกุล เช่น DNA และโปรตีนในใกล้อนาคต