Fiber-Tip Polymer Microcantilever for Fast and Highly Sensitive Hydrogen Measurement

材料科学 悬臂梁 聚合物 纤维 飞秒 氢传感器 光纤 爆炸物 激光器 纳米技术 复合材料 光电子学 光学 有机化学 化学 催化作用 物理
作者
Xin Cong,Jiangtao Zhou,Changrui Liao,Meng Zhu,Ying Wang,Shen Liu,Chi Li,Yunfang Zhang,Yuanyuan Zhao,Zongsong Gan,Leonardo Venturelli,Sandor Kasas,Xuming Zhang,Giovanni Dietler,Yiping Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (29): 33163-33172 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsami.0c06179
摘要

Hydrogen as an antioxidant gas has been widely used in the medical and biological fields for preventing cancer or treating inflammation. However, controlling the hydrogen concentration is crucial for practical use due to its explosive property when its volume concentration in air reaches the explosive limit (4%). In this work, a polymer-based microcantilever (μ-cantilever) hydrogen sensor located at the end of a fiber tip is proposed to detect the hydrogen concentration in medical and biological applications. The proposed sensor was developed using femtosecond laser-induced two-photon polymerization (TPP) to print the polymer μ-cantilever and magnetron sputtering to coat a palladium (Pd) film on the upper surface of the μ-cantilever. Such a device exhibits a high sensitivity, roughly −2 nm %–1 when the hydrogen concentration rises from 0% to 4.5% (v/v) and a short response time, around 13.5 s at 4% (v/v), making it suitable for medical and environmental applications. In addition to providing an ultracompact optical solution for fast and highly sensitive hydrogen measurement, the polymer μ-cantilever fiber sensor can be used for diverse medical and biological sensing applications by replacing Pd with other functional materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CR7发布了新的文献求助10
刚刚
冯xiaoni完成签到,获得积分10
刚刚
大个应助贝壳采纳,获得10
1秒前
xxxgoldxsx完成签到,获得积分10
2秒前
彭于彦祖应助邹友亮采纳,获得30
2秒前
琪琪扬扬完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
fifteen发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
奋斗的桐完成签到 ,获得积分10
7秒前
CR7完成签到,获得积分10
8秒前
研友_89eAm8发布了新的文献求助10
8秒前
siying发布了新的文献求助10
11秒前
李爱国应助wZx采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助Xunr采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
9464发布了新的文献求助30
16秒前
levicho完成签到,获得积分10
16秒前
子车茗应助五点半晨跑采纳,获得10
17秒前
shaiga13发布了新的文献求助10
19秒前
MHY发布了新的文献求助10
19秒前
Akim应助如意的冰旋采纳,获得10
20秒前
冲冲冲完成签到,获得积分10
20秒前
25秒前
ycxlb完成签到,获得积分10
25秒前
奋斗醉冬完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
敖猪猪是han贼完成签到,获得积分10
27秒前
wZx发布了新的文献求助10
28秒前
Lucas应助阿孝采纳,获得10
29秒前
siying完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
ssssbbbb完成签到,获得积分10
32秒前
shaiga13发布了新的文献求助10
32秒前
tfr06完成签到,获得积分10
33秒前
木船在唱歌应助LioXH采纳,获得10
33秒前
www完成签到,获得积分10
33秒前
徐徐完成签到,获得积分10
34秒前
佳佳欧巴发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3163383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2814219
关于积分的说明 7903906
捐赠科研通 2473789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1317077
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631615
版权声明 602187