傳感器制造商一直在透過反復(fù)試驗的工程創(chuàng)新方法來改善傳感器的靈敏度；但遺憾的是業(yè)界并沒有一個框架(framework)來總括所有的經(jīng)驗法則，以做為新一代傳感器的設(shè)計方法。而來自美國普渡大學(xué)(PurdueUniversity)的工程師補足了這個遺憾，為設(shè)計傳感器提供了新的途徑。
普渡大學(xué)電子電機教授AshrafAlam表示，他與其博士研究生PradeepNair已經(jīng)采取一種系統(tǒng)化方法(systematicway)將各種設(shè)計法則整合在一起，因此他們已擁有一個具一致性的框架來對改善傳感器的設(shè)計。為了測試他們的傳感器設(shè)計法則，他們著手研究哪一種奈米級傳感器設(shè)計，對于透過目標(biāo)分子(targetmolecule)進行感測的應(yīng)用最適合。
研究人員過去就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)感測個別分子時(例如煙霧探測器或生物、化學(xué)探測器)，感測組件越小越好，但其原因一直未被證實地認(rèn)為，是與目標(biāo)分子的擴散情況會限制傳感器運作速度有關(guān)。
而Alam和Nair宣稱已為以上的理論得到了證實。首先，他們比較了傳統(tǒng)的平面?zhèn)鞲衅?planarsensor)組件與圓柱形單奈米管傳感器(cylindricalsingle-nanotubesensor)組件，結(jié)果顯示較小的圓柱形傳感器的靈敏度至少高100倍，這足以證明越小越好的理論。
不過雖然圓柱形奈米級傳感器的靈敏度較高，卻難以制造，有些傳感器設(shè)計人員使用奈米復(fù)合材料(又稱為nanonet)感應(yīng)元素，使用多個圓柱形奈米管或者奈米線，組成奈米線叢。但Alam卻指出這類傳感器并不會優(yōu)于單奈米線傳感器。
目前，研究人員正使用他們的模型，來建構(gòu)能夠使用電子式方法檢測DNA序列的傳感器，使基因定序(genomesequencing)工作能更容易透過自動化的方式進行。目前的基因定序是透過分子化學(xué)探測的方法執(zhí)行，速度慢且程序繁瑣。
編輯：coco
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