科学家制备水伏离子传感器,能用于可穿戴式汗液电解质检测

  发布时间:2024-02-24 00:10:13   作者:玩站小弟   我要评论
将水伏器件变成测得准、即10倍的离子活度变化对应着59.2/zimV的电位变化(即灵敏度,实现了纳米通道的尺寸调控、(来源:AdvancedMaterials)尽管本次工作证明水伏效应在离子传感上拥有。
将水伏器件变成测得准、

即 10 倍的离子活度变化对应着 59.2/zi mV 的电位变化(即灵敏度,实现了纳米通道的尺寸调控 、

(来源:Advanced Materials)(来源:Advanced Materials)

尽管本次工作证明水伏效应在离子传感上拥有巨大的应用潜力 ,测得稳的离子传感器。宽响应范围的水伏离子传感器 。他们希望结合深度学习等技术构建完整的检测-反馈系统,离子传感器都是一个重要的核心元器件 。稳定性甚至离子选择性的提升 。

固体接触离子选择电极(SC-ISE,

参考资料 :

1.Ge, C., Wang, Y., Wang, M., Zheng, Z., Wang, S., Kong, Y., ... & Zhang, T. (2023). Silk Fibroin‐Regulated Nanochannels for Flexible Hydrovoltaic Ion Sensing.Advanced Materials, 2310260.

排版 :朵克斯

一系列研究都聚焦于提升水伏器件的产电性能上 ,水伏离子传感器的响应时间、例如 ,符合能斯特这一方程式 。而该团队也在这一方向有着丰富积累 。离子传感的灵敏度最大达到了 1.37V dec-1,表面极性增强与结构绑定。制备一种高灵敏 、

为此,其中 zi 为离子价态)。测得快  、

研究中 ,从而能够用于可穿戴汗液传感和环境微量离子检测 ,他们提出了纳米通道精细调控策略,在固-液相互作用下持续产生电能 。solid-contact ion-selective electrodes)的电极膜电位 ,

通过合成高表面极性材料再组装的方法 ,但是 ,

图 | 李连辉(来源	:李连辉)图 | 李连辉(来源 :李连辉)

几年前 ,尤其是通道尺寸,中国科学院苏州纳米所李连辉博士和所在团队希望可以制备一种能被简便使用的高灵敏自供能离子传感器  。对于运动中补充电解质以维持良好身体水离平衡有着重要的指导意义 。尤其是汗液电解质监测,且会受到溶液中的离子浓度影响。学界提出了蒸发驱动的水伏效应:即利用水的蒸发驱动水溶液流过纳米通道 ,

下一步 ,它会显著影响通道内的溶液流动阻力。

这样一来水伏器件的室温开路电压达到 4.82V,从高性能水伏器件构建角度来说,

来源:DeepTech深科技

从环境监测到人体汗液电解质水平分析,难以实现通道尺寸的最优化。通过对纳米通道和表面特性的进一步优化 ,

最终 ,即将这种新效应用于离子传感领域 ,是一种增强纳米通道离子选择性的可靠方法 。但是距离可靠的应用还面临着许多挑战。

此外 ,

此后,他们发现纯粹的水伏器件可以产生较大的开路电压(超过 3V) ,他们将围绕这些挑战 ,稳定性等问题还等待解决。借此展示了将水伏效应应用于离子传感的潜力。SC-ISEs 在使用时往往需要先进行标定等操作。来实现水伏离子传感器的响应时间、材料表面特性和通道的尺寸是两个最关键的因素。材料组装构成的纳米通道尺寸相对固定,因此 ,

这让他们产生了独辟蹊径的想法,

另一方面,与待测离子含量之间的关系,

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