Nanosensor Kimia Cetak NASA: Sensor Berbasis Grafena 3D-Print untuk Deteksi Cepat

NASA Goddard Space Flight Center telah mengembangkan nanosensor cetak dan memimpin menggunakan teknik pencetakan 3D pada papan anak silikon yang dapat terhubung ke papan sirkuit pre-amp mandiri (PCB). Sensor berisi array sensor grafen (cetak CNT atau MoS2 juga dapat bekerja) dan PCB dengan sirkuit pre-amplifier yang terhubung ke papan anak dengan klip mekanik dan diikatkan wire-bond. Dimensi sensor biasanya dari mikron hingga ratusan mikron. Inovasi ini meningkatkan sensitivitas sensor gas, memungkinkan deteksi konsentrasi tingkat ppb (dan mungkin molekul tunggal).

Sensor menggunakan transistor efek lapangan berdasarkan bahan dua dimensi untuk merasakan potensi permukaan saluran grafen yang terpapar analit. Ketika molekul analit terserap pada permukaan sensor, mereka bertindak sebagai donor atau penerima elektron, menginduksi perubahan lokal dalam resistansi listrik grafen. Efek ini sangat jelas pada bahan 2D karena luas permukaan tinggi, konduktivitas listrik tinggi (dalam kasus grafen), dan noise inherent rendah, sehingga memungkinkan deteksi perubahan resistansi.

Berbagai gas memiliki efek yang berbeda pada resistansi. Selektivitas di antara gas target dapat ditingkatkan lebih lanjut melalui fungsionalisasi bahan 2D. Sensor difabriksikan pada substrat yang sesuai sebagai array. Berbagai sensor pada array dapat memiliki grup fungsional yang berbeda yang menargetkan analit yang berbeda.

NASA secara aktif mencari lisensi untuk komersialisasi teknologi ini. Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Konsier Lisensi NASA di Agency-Patent-Licensing@mail.nasa.gov atau hubungi kami di 202-358-7432 untuk memulai diskusi lisensi.