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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進(jìn)展

理化所提出粘附整合分子設(shè)計概念

2021-10-22 理化技術(shù)研究所

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語音播報

　　氣體傳感器在空氣質(zhì)量監(jiān)控、食品安全評估、醫(yī)療診斷和工業(yè)安全等領(lǐng)域頗具應(yīng)用價值。基于有機(jī)分子的氣體傳感器因其分子結(jié)構(gòu)和功能可調(diào)控性強(qiáng)而引起科學(xué)家的興趣。然而，氣體傳感器普遍面臨界面粘附性能差的問題，其傳感材料易于從附著的基底上剝離脫落，導(dǎo)致傳感信號的衰減甚至喪失。為此，科學(xué)家提出幾種典型的方法來增強(qiáng)傳感材料與附著基底的界面粘附強(qiáng)度，如引入有機(jī)/無機(jī)粘附劑或高溫煅燒等，但這些策略不適用于有機(jī)分子基的傳感器件。因此，發(fā)展強(qiáng)界面粘附的有機(jī)分子基氣體傳感器仍面臨挑戰(zhàn)。

　　中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員王樹濤、陳勇受到生物系統(tǒng)中嗅覺受體蛋白結(jié)構(gòu)-功能的啟發(fā)，提出一種AIA（Adhesive-Integrated-Agent）策略（圖1），即粘附單元與傳感單元整合策略，在一個分子內(nèi)集成粘附單元與傳感單元，同時實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且高靈敏的氣體檢測。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究結(jié)果表明，AIA策略顯著增強(qiáng)了傳感單元與基底的界面粘附強(qiáng)度，同時保證了其優(yōu)異的氣體傳感性能。該方法制備的傳感陣列在強(qiáng)烈超聲、膠帶剝離和反復(fù)彎曲的測試下，仍可以保持完整的陣列結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的傳感性能（圖2）。

　　該工作開辟了一種新的分子設(shè)計策略用于制備穩(wěn)定的氣體傳感器件。相關(guān)研究成果以A Bioinspired Adhesive-Integrated-Agent Strategy for Constructing Robust Gas-Sensing Arrays為題，發(fā)表在Advanced Materials上。

　　論文鏈接

圖1.PDMS-Pt-L氣體傳感器的設(shè)計策略

圖2.PDMS-Pt-L傳感器優(yōu)異的氣體傳感性能和機(jī)械穩(wěn)定性

　　氣體傳感器在空氣質(zhì)量監(jiān)控、食品安全評估、醫(yī)療診斷和工業(yè)安全等領(lǐng)域頗具應(yīng)用價值?；谟袡C(jī)分子的氣體傳感器因其分子結(jié)構(gòu)和功能可調(diào)控性強(qiáng)而引起科學(xué)家的興趣。然而，氣體傳感器普遍面臨界面粘附性能差的問題，其傳感材料易于從附著的基底上剝離脫落，導(dǎo)致傳感信號的衰減甚至喪失。為此，科學(xué)家提出幾種典型的方法來增強(qiáng)傳感材料與附著基底的界面粘附強(qiáng)度，如引入有機(jī)/無機(jī)粘附劑或高溫煅燒等，但這些策略不適用于有機(jī)分子基的傳感器件。因此，發(fā)展強(qiáng)界面粘附的有機(jī)分子基氣體傳感器仍面臨挑戰(zhàn)。
　　中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員王樹濤、陳勇受到生物系統(tǒng)中嗅覺受體蛋白結(jié)構(gòu)-功能的啟發(fā)，提出一種AIA（Adhesive-Integrated-Agent）策略（圖1），即粘附單元與傳感單元整合策略，在一個分子內(nèi)集成粘附單元與傳感單元，同時實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且高靈敏的氣體檢測。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究結(jié)果表明，AIA策略顯著增強(qiáng)了傳感單元與基底的界面粘附強(qiáng)度，同時保證了其優(yōu)異的氣體傳感性能。該方法制備的傳感陣列在強(qiáng)烈超聲、膠帶剝離和反復(fù)彎曲的測試下，仍可以保持完整的陣列結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的傳感性能（圖2）。
　　該工作開辟了一種新的分子設(shè)計策略用于制備穩(wěn)定的氣體傳感器件。相關(guān)研究成果以A Bioinspired Adhesive-Integrated-Agent Strategy for Constructing Robust Gas-Sensing Arrays為題，發(fā)表在Advanced Materials上。
　　論文鏈接
　　圖1.PDMS-Pt-L氣體傳感器的設(shè)計策略
　　圖2.PDMS-Pt-L傳感器優(yōu)異的氣體傳感性能和機(jī)械穩(wěn)定性
　　

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