science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Flexibele nanosensoren voor draagbare apparaten

Een nieuwe methode ontwikkeld aan het Institute of Optoelectronics Systems and Microtechnology (ISOM) van de Universidad Politécnica de Madrid (UPM) zal de fabricage mogelijk maken van optische nanosensoren die in staat zijn om op oneffen oppervlakken en biologische oppervlakken zoals de menselijke huid te plakken. Dit resultaat kan het gebruik van draagbare apparaten stimuleren om parameters zoals temperatuur, adem en hartdruk. Aanvullend, het is een goedkope technologie omdat ze materialen gebruiken zoals standaard compactdiscs van polycarbonaat, aluminiumfolies en plakband die de implementatie ervan op de markt zouden vergemakkelijken.

Onderzoekers van de Semiconductor Devices Group van ISOM van UPM hebben niet alleen een fabricagemethode ontworpen voor optische nanosensoren met behulp van gewoon plakband, maar hebben ook hun potentiële toepassingen laten zien. Deze flexibele nanosensoren maken het mogelijk brekingsindexvariaties van het omringende medium te meten, waarmee chemische stoffen kunnen worden opgespoord. Ze geven ook iriserende kleuren weer die kunnen variëren afhankelijk van de kijk- en verlichtingshoek, waardoor de detectie van positievariaties en oppervlaktetopografie in één oogopslag wordt vergemakkelijkt.

Nanosensoren bestaan ​​uit dimensionale nanohole-arrays (250 nm) die in een aluminiumlaag (100 nm dik) worden geboord. Om gevoeligheid voor de omringende media en iriserende effecten te veroorzaken, deze nanostructuren beperken en verspreiden het licht volgens de specificaties van de ontwerper.

De creatiemethode voor flexibele nanosensoren bestaat uit het vervaardigen van sensoren over een compact disc (CD) van traditioneel polycarbonaat. Deze sensoren worden met een eenvoudige plak-en-afpelprocedure op zelfklevende plakband overgebracht. Dus, de nanosensoren gaan van het cd-oppervlak naar het plakband (flexibele ondergrond).

Deze nieuwe technologie maakt gebruik van goedkope materialen zoals polycarbonaat-cd's, aluminium, en gewoon plakband. Het gebruik van edele metalen om dit soort sensoren te ontwikkelen is gebruikelijk, maar massaproductie is moeilijk vanwege de hoge kosten.

Aluminium is 25, 000 keer goedkoper dan goud en heeft uitstekende elektrische en optische eigenschappen. CD-oppervlakken zorgen voor hechting aan aluminium dat sterk genoeg is om de sensoren over de CD's te vervaardigen en zwak genoeg om op de plakband te worden overgebracht.

Dit onderzoek wordt geleid door Dr. Carlos Angulos Barrios, een onderzoeker van ISOM en professor aan de afdeling Photonics Technology and Bioengineering (TFB) van de School of Telecommunications Engineering, en ook geleid door Víctor Canalejas Tejero, een promovendus van ISOM. De resultaten zijn gepubliceerd in de nanoschaal logboek.