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單芯片電化學傳感器可同步檢測多種離子
比利時研究機構(gòu)Imec及旗下研發(fā)單位HolstCentre最近展示一款單芯片的電化學傳感器原型，可用于同步檢測流體中的多種離子。
這款通用平臺是由導電油墨、水凝膠與離子選擇薄膜共同組成，可針對特定應用量身定做。根據(jù)所整合的傳感器數(shù)量，該芯片可擴展到大約10x10mm的尺寸。
該離子選擇薄膜可根據(jù)所取得的離子載體而加以調(diào)整，選擇性地結(jié)合所需的離子并創(chuàng)造潛勢，然后透過傳感器芯片進行檢測。研究人員已經(jīng)能夠微縮該概念原型，在一款傳感器芯片上整合了多個薄膜，進一步擴展該傳感器的離子檢測能力。
新的傳感器芯片可實現(xiàn)高效率與低成本的檢測，例如為農(nóng)業(yè)應用與水質(zhì)檢測在表面與廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度。而在醫(yī)療保健與生活方式應用中，它可提供一次性的定點照護(PoC)解決方案，或?qū)⑺嫌谫N片中，帶來更舒適的解決方案。
根據(jù)應用與外形尺寸的要求，這款芯片原型可透過微加工工藝進行大量生產(chǎn)，或是在玻璃或塑料箔片等低成本的基板上利用網(wǎng)版印刷進行生產(chǎn)，使得這款解決方案較當今的離子傳感器更小，也更具成本競爭力。
目前所展示的原型是一款整合單芯片傳感器與不同電極的手持式裝置，可用于檢測2-10之間的不同pH值，精確度達0.1pH。至于范圍在10-4M到1M的氯(Cl-)、鈉(Na+)、鉀(K+)與硝酸鹽(NO3-)等化學元素，該傳感器芯片原型的準確度為10%。此外，它還可用于衡量其他單離子傳感器，研究人員發(fā)現(xiàn)，這款傳感器原型在靈敏度與準確度方面可媲美多離子傳感器解決方案。
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