As aplicações de Nanosensors
Grande parte do potencial da nanotecnologia está bem para o futuro e soar um pouco Trekkie, mas não no caso de sensores. De fato, os fabricantes estão usando atualmente nanomateriais para construir sensores de várias maneiras, incluindo o seguinte:
Sensores que utilizam elementos de detecção de semicondutor de nanofios: Estes sensores são capazes de detectar uma gama de vapores químicos. Quando as moléculas de ligação para nanofios feitos de materiais semicondutores, tais como o óxido de zinco, a condutância das mudanças de arame. A quantidade que as alterações de condutância e em que direção depende da molécula ligada à nanofio.
Por exemplo, o gás dióxido de azoto reduz a quantidade de corrente conduz o fio, e o monóxido de carbono aumenta a condutividade. Pesquisadores podem calibrar um sensor para determinar que o produto químico está presente no ar, medindo como as mudanças em curso quando uma voltagem é aplicada através do nanofio.
Semicondutor nanotubos de carbono: Para detectar vapores químicos, é possível funcionalizar primeiro nanotubos de carbono ligando-os com moléculas de um metal, tal como o ouro. Moléculas de produtos químicos, em seguida, ligar-se ao metal, alterando a condutância do nanotubo de carbono. Tal como acontece com nanofios de semicondutor, a quantidade que a condutância e as suas mudanças de direcção depende da molécula que se liga para o nanotubo. Este tipo de sensor está agora comercialmente disponível.
Os nanotubos de carbono e nanofios que detectam bactérias ou vírus: Estes materiais podem também ser utilizados para detectar bactérias ou vírus. Primeiro você funcionalizar os nanotubos de carbono, anexando um anticorpo para eles. Quando as bactérias ou títulos de vírus correspondentes a um anticorpo, a condutância das mudanças de nanotubos.
Neste processo de anexar nanotubos para contatos de metal no detector e aplicar uma voltagem através do nanotubo. Quando uma bactéria ou títulos de vírus para o nanotubo, as alterações actuais e gera um sinal de detecção. Os investigadores acreditam que este método deve fornecer uma maneira rápida para detectar bactérias e vírus.
Uma aplicação promissora desta técnica é a verificação de bactérias em hospitais. Se o pessoal do hospital pode detectar bactérias contaminantes, eles podem ser capazes de reduzir o número de pacientes que desenvolvem complicações, tais como infecções por estafilococos.
nanocantilevers: Estes dispositivos estão a ser usadas para desenvolver sensores que podem detectar moléculas individuais. Estes sensores de tirar vantagem do facto de a nanocantilever oscila a uma frequência de ressonância que se muda de uma molécula de pousa sobre o braço de suporte, mudando o seu peso. Revestimento de um cantilever com moléculas, tais como anticorpos, que se ligam a uma dada bactéria ou vírus determina o que as bactérias ou vírus irá ligar-se ao braço de suporte.
Um exemplo de nanopartículas utilizadas nos sensores é um sensor de hidrogénio que contém uma camada de nanopartículas de paládio espaçados que são formados por uma acção de perolização semelhante ao colector de água de um pára-brisas. Quando hidrogénio é absorvido, as nanopartículas de paládio inchar, o que faz com calções entre nanopartículas e diminui a resistência do paládio.
Outro uso de nanopartículas é na detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs). Os pesquisadores descobriram que através da incorporação de nanopartículas de metal feitos de substâncias tais como o ouro em um filme de polímero, você cria um nanosensor VOC.
Os sensores estão também a ser desenvolvidas para detectar moléculas que indicam que uma doença particular está presente numa amostra de sangue.