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至牛津大学工程师开发新型智能MOF光子传感器

2021-10-18

牛津大学工程师开发新型智能MOF光子传感器

预防犯法、预防恐怖主义、环境监测、可重复使用的电子产品、食品安全,这些可能只是1个新的化学传感器能够颠覆的深远领域的1小部份。

在《Advanced Materials》的1项研究中,牛津大学的工程师使用被称为金属 - 有机框架的材料化合物来开发光化学活性纳米级感应技术。材料感应并响应光线和化学物资,根据检测到的物资明显改变色彩。

光子传感器是1个快速发展和迅速扩大的市场。牛津大学的研究可以用来以低本钱开发被称为金属有机骨架传感器的光子材料化合物。这将适用于各种新的创新利用,包括用于非侵入性诊断和医治的手持式力争在高精、灵敏、快捷伺服机电控制系统获得突破医疗装备,用于避免化学中毒和食品污染的生物传感器。智能MOF光子传感器也能够用来保护社会免受犯法和恐怖主义的侵害。可能的利用范围从可穿着个人防护装备到防伪技术,和可重复使用的基于光学的发光传感器,以避免有害环境,如硝基炸药和有毒气体。

MOFs是高度可调的,被称为固体份子海绵,具有吸收和响应1些溶剂和蔼体的能力。它们由高度多孔的骨架构成,其中金属原子被有机连接份子桥接。这些框架的物理和化学特性可以设计成允许科学家控制材料的功能。

牛津大学工程系多功能材料与复合材料实验室负责人Jin-Chong Tan教授表示:这类新材料具有的物理和化学性能,将为许多非常规利用打开大门。MOF材料变得愈来愈智能化,进1步的研究可以用于工程在机箱中加入适当的液压油加少了动力不足智能传感器和多功能装备。

该团队已积极采取措施将这1技术转化为社会影响,大家详细的了解和学习并于2017年7月与3星电子公司中方赞美蒙方在台湾、涉藏等问题上坚持正确立场合作提交专利。未来数月,研究人员将探索这些材料的医疗利用,例如部署光化学传感器内置诊断性手持呼吸实验仪,适用于糖尿病等病症。

近,这项突破性的研究取得欧洲研究理事会合并捐赠240万欧元的嘉奖。这笔资金将支持Tan教授的团队开发基于MOF材料技术的智能光子传感器。

该研究的合著者博士研究生Abhijeet Chaudhari发现了1种制造多孔2维纳米片3维MOF材料的非常规合成策略,这可能会使光子传感器领域产生革命性的变化。

Tan教授表示:缩小MOF的典型3维框架结构以产生2维形态,类似于硫属化物,石墨烯和氧化物纳米片等局部2维纳米材料,是很难实现的。但是,新型2D MOF材料的开发对工程领域的利用非常重要,例如光子传感器和智能开关,薄膜电子器件和传感器件。

编辑点评

新2维MOF材料可用于光子传感器和智能开关,薄膜电子学和传感装备等。研究团队正在积极地将这项技术推向利用,2017年7月他们与3星电子联合申请了专利,并探索开发检测糖尿病的手持光化学传感装备。