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美国乔治亚理工学院研发摩擦纳米发电机,可大大优化高精度检测设备的性能

2017-03-01 204浏览 标签:

       2017年227日,美国乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)官网公布消息称,研发的摩擦纳米发电机(TENG),可大大优化高精度检测设备的性能。TENG装置将从环境中获取的机械能转换为电能,可用于为小型设备(如传感器)供电或为消费电子产品充电。研发人员利用此项技术显著提高了化学分析设备的灵敏度。美国乔治亚理工学院的研发人员表示,利用TENG装置替代常规电源可以将质谱仪的灵敏度提高到前所未有的水平。  

       质谱仪通过测量离子的质荷比,从而可以识别和量化简单及复杂混合物中的分子。此技术在科学领域中得到了广泛应用,可检测的分子范围既包括小药物化合物也包括大生物分子。质谱仪可广泛应用于生物医学、食品科学、国土安全、系统生物学、药物研发等领域。 

       传统的电喷雾质谱技术在电离过程中,会浪费掉99%的样品。这是因为在传统系统中,质量分析过程是脉冲式,而样品电离是连续的。研发人员利用新型TENG装置,可以根据质谱仪内部的原理匹配电离过程。新技术除了可以优化检测灵敏度和提高分析小样品的能力以外,还允许离子沉积在表面,即使是非导体。质谱仪在测量每个分子的质荷比时,需要大量电力创造必需的真空环境。虽然目前TENG装置仅用于电离样品,但未来TENG装置预计可为整个微型质谱仪供电。

       此项研究得到了国家科学基金会(National Science Foundation)、NASA天体生物学计划(NASA Astrobiology Program)以及能源部的支持。研发成果已于227日发表在“Nature Nanotechnology”杂志。

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