- 單個分子大小的電子傳感器是潛在的游戲規則改變者
- 來源：科廷大學 發表于 2023/10/16
溶液和NEMS器件中的分子和界面結構變化。Σ-Cope重排使牛磺烯成為溶液中的通量分子。b 二芳基取代（Ar= 帕拉 （C6H4）\u2012SCH3）在STMBJ實驗中，牛瓦烯在短頂端距離處以彎曲的異構體結合。c 在特定頂端延伸處，具有不同電導的牛磺烯異構體處于平衡狀態，允許在毫秒時間尺度上發生振蕩的單分子反應。d 頂端回縮誘導控制電導的牛瓦烯異構化，表現出壓阻。e 短頂端距離的公牛烯異構化推動頂端重建。（b\u2023e）中的藍色表示可能的電子途徑。學分：自然通訊 （10）。DOI： 1038.41467/s023-41674-<>-z
澳大利亞研究人員開發了一種分子大小，更有效的廣泛使用的電子傳感器版本，這一突破可能帶來廣泛的好處。
壓敏電阻通常用于檢測電子設備和汽車中的振動，例如用于計算步數的智能手機以及汽車中的安全氣囊展開。它們還用于醫療設備，如植入式壓力傳感器，以及航空和太空旅行。
在一項全國性的倡議中，由科廷大學的Nadim Darwish博士，悉尼科技大學的Jeffrey Reimers教授，詹姆斯庫克大學的Daniel Kosov副教授和紐卡斯爾大學的Thomas Fallon博士領導的研究人員開發了一種壓敏電阻，其寬度比人類頭發的寬度小約500萬倍。
該研究論文發表在Nature Communications上，標題為“通過Bullvalenes的異構化控制單分子中的壓阻”。
達爾維什博士說，他們已經開發出一種更靈敏、更小型化的關鍵電子元件，它將力或壓力轉換為電信號，并用于許多日常應用。
“由于其尺寸和化學性質，這種新型壓敏電阻將為化學和生物傳感器，人機界面和健康監測設備開辟一個全新的機會領域，”達爾維什博士說。
“由于它們是基于分子的，我們的新傳感器可用于檢測其他化學物質或生物分子，如蛋白質和酶，這可能會改變檢測疾病的游戲規則。
法倫博士說，新的壓敏電阻器是由單個牛瓦烯分子制成的，當機械應變時，它會反應形成不同形狀的新分子，通過改變電阻來改變電流。
“不同的化學形式被稱為異構體，這是它們之間的反應被用來開發壓敏電阻，”法倫博士說。
“我們已經能夠模擬發生的一系列復雜的反應，了解單個分子如何實時反應和轉化。
Reimers教授說，這樣做的意義在于能夠電檢測反應分子形狀的變化，來回，大約每毫秒一次。
“從電導中檢測分子形狀是一個全新的化學傳感概念，”Reimers教授說。
Kosov副教授說，了解分子形狀和電導率之間的關系將允許確定分子和附著的金屬導體之間連接的基本性質。
“這種新功能對所有分子電子設備的未來發展至關重要，”Kosov副教授說。
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