等离子体金属纳米结构在SERS传感及可穿戴应力传感中的应用
2021-03-25任研伟贺辛亥陈彤善陈东圳
分析测试学报 2021年3期
任研伟,贺辛亥,陈彤善,张 亮,陈东圳
(西安工程大学 材料工程学院,纺织行业功能感知纤维及异形织造技术重点实验室,陕西 西安 710048)
金、银等贵金属纳米颗粒因其独特的物理化学性能,被广泛用于光电传感领域。表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)是一种超灵敏的分析技术[1]。在入射激光的照射下,当待测物分子接近或者吸附在贵金属(Au、Ag等)纳米颗粒表面时,其拉曼散射信号会提高几个数量级。SERS检测作为一种非侵入式的光学传感技术,被广泛用于催化反应监测[2]、食品安全[3]、细菌检测[4]、环境检测[5]及农药检测[6]等领域。在SERS检测中,为了获得更强的信号,科研人员设计出具有不同形貌的贵金属纳米结构SERS基底。
柔性可穿戴传感器兼具柔性和传感功能,可将外界刺激信号转变为可检测信号,其主要依赖于传感材料和器件布局,其中传感材料多采用碳材料、贵金属纳米颗粒、贵金属纳米线等。贵金属纳米结构制备的可穿戴传感元件具有极佳的传感性能。因此,基于贵金属纳米结构的可穿戴传感器已被大量应用于人体运动检测[7]、健康监测[8]及脉搏检测[9]等。为了提升信号灵敏度,科研人员设计了高比表面积的贵金属纳米材料用于可穿戴传感器制备。
传感技术结合柔性电子技术制备出的可穿戴柔性电子设备已被应用于健康监测,尤其是对慢性疾病(如糖尿病)的监控。糖尿病患者需长期服用相关药物进行治疗和控制血糖含量,传统的检测方法无法实现血糖含量的实时检测,导致糖尿病患者不能得到及时治疗,而可穿戴柔性检测设备能实时地检测体内血糖含量。……
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