近期發(fā)表在國際納米材料雜志上的納米間隙電極傳感器件被選為當(dāng)期封面，這一項關(guān)于國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃，納米制造的基礎(chǔ)研究,近日中科院合肥研究院智能所仿生功能材料與傳感器件研究中心在積極的籌備這個項目終于取得了重要的進(jìn)展。研究人員帶領(lǐng)課題組在納米間隙電極傳感器件的研究中意外的獲得了一份重要的收獲。
    研究人員通過在納米間隙電極間引入硒化鎘量子點，通過硒化鎘量子點對紫外可見光的光敏特性，從而有效地提高了有機(jī)分子鏈霉親和素檢測的靈敏度與信號強(qiáng)度。紫外光照條件下傳感器檢測濃度低至10納米，信號增強(qiáng)可達(dá)到40納安左右。同時，還利用傳感器采用電化學(xué)阻抗譜和循環(huán)伏安法進(jìn)一步證實了紫外可見光照下信號顯著增強(qiáng)效應(yīng);而且停止光照后電化學(xué)阻抗值恢復(fù)到未加光照的水平，表明硒化鎘量子點的信號增強(qiáng)作用是可靠且可逆的。
    同時研究人員將環(huán)糊精組裝到金納米顆粒表面，利用環(huán)糊精分子空腔對于多氯聯(lián)苯分子的捕獲作用，提出了另一種“抑制電荷輸運”式檢測新方法，即當(dāng)不良介電性質(zhì)的多氯聯(lián)苯分子進(jìn)入到環(huán)糊精分子空腔后，測量的電流信號強(qiáng)度顯示出明顯的下降。采用該方法對多氯聯(lián)苯的最低傳感器檢測濃度達(dá)到1納米。該傳感器器件對待測有機(jī)分子的介電性能和分子體積有較高選擇性。熱電子發(fā)射的電子隧穿模型的模擬傳感器檢測結(jié)果表明：納米間隙中介質(zhì)的相對介電常數(shù)以及納米間隙的間距尺寸是兩個引起電流變化的主要原因。
    合肥中科院研究的納米間隙電極傳感器件的突出特點是直接地將待測物質(zhì)的某種特性轉(zhuǎn)化為更簡潔、更直觀的電信號，如電阻、阻抗、電容、介電性等，以實現(xiàn)對目標(biāo)分子的痕量、高靈敏度檢測。其中，針對痕量的待測目標(biāo)分子，如何獲得增強(qiáng)的、有效的信號一直是研究熱點之一。這將是我國在納米技術(shù)和傳感器技術(shù)的一項重大突破。