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奈米碳管流量計

2011/02/08 | 未分類 |

Original publish date:Apr 02, 2003

編輯 Vincent Liu 報導

印度物理學家利用奈米碳管的機械電子特性,感應量測到奈米尺度的極低流量,是現在文獻回顧中[註一]所機械式或非機械式感測器中所不能及的。

奈米碳管在結構、機械和電子性質的研究成果提供給奈米電子,感測致動器上的應用還有很大的空間。印度物理學家將單壁結構的奈米碳管(SWNTs:Signle-Walled Carbon Nanotube)與流道系統整合在起,利用腔室所鋪設的內電極所接受的電子訊號,此電子訊號是極性流體分子經過奈米碳管,再由奈米碳管所傳遞出來的。經由管道進出口的流量感測器比對,發現有六個對術數量級的非線性分佈,顯示奈米碳管雖然尺度小,但仍足以感應到微小的流量,且量測動態範圍大。

目前有兩個機制[註二]提出,來解釋奈米碳管的電子訊號產生,一個為聲子準動量傳遞,另一個庫倫靜電場的擾動造成的。簡而言之奈米碳管將流體的機械能轉換成電子訊號,科學家量測此電子訊號,反推其流體的流量。

最後科學家繼續利用此奈米碳管的特性,朝向更微小流量的量測且快速的反應時間,提供未來生物醫學的應用。

註一:Nam-Trung Nguyen, etc., “MEMS-Micropumps: A Review," Journal of Fluids Engineering, Volume 124, Number 2 (June 2002).

註二:P. Král and M. Shapiro, Phys. Rev. Lett. 86, 131 (2001).

參考文獻: Shankar Ghosh,etc., “Carbon Nanotube Flow Sensors," Science, Vol. 299, 1042-1044, 2003.

參考來源:

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