牛津大学工程师开发新型智能MOF光子传感器

预防犯罪、预防恐怖主义、环境监测、可重复使用的电子产品、食品安全,这些可能只是一个新的化学传感器能够颠覆的深远领域的一小部分。
在《advanced materials》的一项研究中,牛津大学的工程师使用被称为金属 - 有机框架(mofs)的材料化合物来开发“光化学”活性纳米级感应技术。材料感应并响应光线和化学物质,根据检测到的物质明显改变颜色。光子传感器是一个快速发展和迅速扩大的市场。牛津大学的研究可以用来以低成本开发被称为金属有机骨架传感器(mof)的光子材料化合物。这将适用于各种新的创新应用,包括用于非侵入性诊断和治疗的手持式医疗设备,用于防止化学中毒和食品污染的生物传感器。智能mof光子传感器也可以用来保护社会免受犯罪和恐怖主义的侵害。可能的应用范围从可穿戴个人防护设备到防伪技术,以及可重复使用的基于光学的发光传感器,以防止有害环境,如硝基炸药和有毒气体。mofs是高度可调的,被称为“固体分子海绵”,具有吸收和响应一些溶剂和气体的能力。它们由高度多孔的骨架构成,其中金属原子被有机连接分子桥接。这些框架的物理和化学特性可以设计成允许科学家控制材料的功能。牛津大学工程系多功能材料与复合材料(mmc)实验室负责人jin-chong tan教授表示:“这种新材料具有的物理和化学性能,将为许多非常规应用打开大门。mof材料变得越来越智能化,进一步的研究可以用于工程智能传感器和多功能设备。”该团队已经积极采取措施将这一技术转化为社会影响,未来数月,研究人员将探索这些材料的医疗应用,例如部署光化学传感器内置诊断性手持呼吸试验仪,适用于糖尿病等病症。近,这项突破性的研究获得欧洲研究理事会(erc)合并捐赠240万欧元的奖励。这笔资金将支持tan教授的团队开发基于mof材料技术的智能光子传感器。该研究的合著者博士研究生abhijeet chaudhari发现了一种制造多孔二维纳米片(ox-1)三维mof材料的非常规合成策略,这可能会使光子传感器领域发生革命性的变化。tan教授表示:“缩小mof的典型三维(3d)框架结构以产生二维(2d)形态,类似于硫属化物,石墨烯和氧化物纳米片等局部二维纳米材料,是很难实现的。然而,新型2d mof材料的开发对于工程领域的应用非常重要,例如光子传感器和智能开关,薄膜电子器件和传感器件。”(原文标题:牛津大学开发新型智能mof光子传感器)

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