傳感器在日常生活中被廣泛使用,其用途從監(jiān)視氣體濃度到識(shí)別人臉。傳感器還廣泛用于各種工業(yè)過(guò)程中,以檢測(cè)和監(jiān)視各種過(guò)程。納米傳感器的工作方式與傳統(tǒng)傳感器相同,但是區(qū)別在于納米傳感器使用納米材料作為其有源傳感元件。
一、定義
納米傳感器是測(cè)量物理量并將這些量轉(zhuǎn)換為可以檢測(cè)和分析的信號(hào)的納米級(jí)設(shè)備。
雖然目前全球?qū)τ诩{米傳感器并沒(méi)有一個(gè)明確的定義,但大多數(shù)定義它為一種感測(cè)設(shè)備,其尺寸中的至少一個(gè)小于100 nm,目的是收集納米級(jí)信息并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
納米技術(shù)處理的是物質(zhì)在納米級(jí)的物理或化學(xué)性質(zhì)。因此,相比于傳統(tǒng)傳感器只能通過(guò)減少感測(cè)部件或換能器以改善傳感器性能的模式,納米傳感器可以利用材料的物理或化學(xué)性質(zhì)現(xiàn),改善其重要特性和質(zhì)量參數(shù)。
因此,納米傳感器并不一定要減小到納米級(jí)的尺寸,而是可以利用納米材料的獨(dú)特特性來(lái)檢測(cè)和測(cè)量納米級(jí)事件的大型設(shè)備。例如,在諸如銀或金的貴金屬中,比電子的德布羅意波長(zhǎng)小的尺寸的納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在塊狀材料的光譜中不存在的可見(jiàn)/近紫外區(qū)域中的強(qiáng)烈吸收。
目前已開(kāi)發(fā)出用于檢測(cè)氣體,化學(xué)和生化變量以及物理變量和檢測(cè)電磁輻射的納米傳感器。