NASA 3D 프린팅 화학 나노센서: 그래핀 기반 센서로 신속 검출

NASA 고다드 우주비행센터는 실리콘 도터 보드에 3D 프린팅 기술로 프린팅 가능한 나노센서와 리드를 개발했습니다. 이는 독립형 프리앰프 인쇄 회로 기판(PCB)에 연결될 수 있습니다. 센서는 그래핀 센서 어레이(프린팅된 CNT 또는 MoS2도 작동 가능)와 기계적 클립으로 도터 보드에 연결되고 와이어 본딩된 프리앰프 회로가 있는 PCB를 포함합니다. 센서 크기는 일반적으로 마이크론에서 수백 마이크론입니다. 이 혁신은 가스 센서의 감도를 높여 ppb 수준 농도(및 잠재적으로 단일 분자) 검출을 가능하게 합니다.

센서는 2차원 물질 기반 전계 효과 트랜지스터를 사용하여 분석 물질에 노출된 그래핀 채널의 표면 전위를 감지합니다. 분석 물질 분자가 센서 표면에 흡착되면 전자 주개 또는 받개 역할을 하여 그래핀의 국소 전기 저항 변화를 유도합니다. 이 효과는 높은 표면적, 높은 전기 전도도(그래핀의 경우), 본질적 저잡음으로 인해 2D 물질에서 매우 뚜렷하게 나타나 저항 변화를 감지할 수 있게 합니다.

다른 가스는 저항률에 다른 영향을 미칩니다. 2D 물질의 기능화를 통해 표적 가스 간 선택성을 더욱 개선할 수 있습니다. 센서는 적합한 기판에 어레이로 마이크로제작됩니다. 어레이의 다른 센서들은 다른 분석 물질을 표적으로 하는 다른 작용기를 가질 수 있습니다.

NASA는 이 기술의 상용화를 위한 라이선시(licensee)를 적극적으로 찾고 있습니다. 자세한 정보는 NASA 라이선싱 컨시어지(Agency-Patent-Licensing@mail.nasa.gov)로 연락하거나 202-358-7432로 전화하여 라이선스 논의를 시작하세요.