微纳融合气体传感器制造技术研究及其在航空航天领域内的应用探索

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61306143
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0407.微纳机电器件与控制系统
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Due to the high sensitivity, fast response, low power, and small size, micro/nano semiconductor resistive gas sensors have great potential for the application in the field of aerospace. However current gas sensors can hardly meet the requirements of high sensitivity, high reliability, high selectivity, and fast response for the reasons: optimization of micro structure is not good enough, activity of the nanomaterials is difficult to guarantee, the combination of micro- and nano- structure is not good, controllability of micro/nano fabrication process is low. In this project, we will introduce a novel micro/nano fused structure by combining micro-hot-platform and ordered porous nano sensitive film. And we will also develop a sensor fabrication technology of template transfer micro/nano fusion. Through the research on the key scientific issues of the surface/interface behavior during the fabrication and working time, as well as the surface activity and its control of the nanostructured array, the principles between the structure and process parametars will be investigated. To explore the application of micro/nano gas sensors in the field of aerospace, the impact of environment on the sensor performances will be conducted. This project will lay foundations for high performance gas sensors with the ability of batch production. And it will also provide a reference for the application of micro/nano gas sensors in the field of aerospace.
微纳融合的半导体电阻式气体传感器因其高灵敏、快响应、低功耗和小尺寸等特点,在航空航天气体检测领域内有很大的应有潜力。在目前此类传感器中,微结构优化不够深入,纳米材料活性难以保证,微纳结构结合不好,微纳制造工艺可控性差,难以满足高灵敏度、高稳定性、高选择性、快速响应的需求。本项目提出一种结合微型加热平台和有序多孔纳米敏感膜的传感器结构,发展一种模板转移微纳融合制造方法实现传感器制造。通过研究MEMS结构和有序纳米阵列融合制造中的界面转换及过程控制,有序纳米阵列的表面活性控制等关键科学问题,来研究传感器结构参数和工艺参数与传感器性能间的关联性。通过研究空间环境变化对传感器性能的影响来探索微纳融合气体传感器在航空航天领域内的应用。本项目为实现高性能、可批量制造的高端气体传感器奠定坚实的技术基础,同时也将为微纳融合半导体电阻式气体传感器在航空航天领域内的应用提供借鉴和案例。

结项摘要

微纳融合的半导体电阻式气体传感器因其高灵敏、快响应、低功耗和小尺寸等特点,在航空航天气体检测领域内有很大的应用潜力。然后在此类传感器中,微结构优化不够深入,纳米材料活性难以保证,微纳结构结合不好,微纳制造工艺可控性差,难以满足高灵敏度、高稳定性、高选择性、快速响应的需要。本项目主要研究了(1)微型加热平台的结构设计和优化,(2)有序纳米敏感膜的结构参数与传感器性能的关联性,(3)纳米材料种类与传感器性能的关系。提出了一种结合微型加热平台和有序多孔纳米敏感膜的传感器结构,发展了一种模板转移微纳融合制造方法,实现了微纳融合气体传感器的圆片级批量化制造。本项目通过研究微结构和有序纳米阵列融合制造中的界面转换及过程控制,有序纳米阵列的表面活性控制等关键科学问题,制造了高灵敏的微纳气体传感器。实验结果表明此类传感器对酒精和丙酮等气体具有很高的灵敏度,检测下限达到20ppb。本项目为实现高性能、可批量制造的气体传感器奠定坚实的技术基础,同时也将为微纳融合半导体电阻式气体传感器的应用提供了借鉴和案例。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Micro/Nano gas sensors: a new strategy towards in-situ wafer-level fabrication of high-performance gas sensing chips.
微/纳米气体传感器:高性能气体传感芯片原位晶圆级制造的新策略
  • DOI:
    10.1038/srep10507
  • 发表时间:
    2015-05-22
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Xu L;Dai Z;Duan G;Guo L;Wang Y;Zhou H;Liu Y;Cai W;Wang Y;Li T
  • 通讯作者:
    Li T
Fabrication of gold and silver hierarchically micro/nanostructured arrays by localized electrocrystallization for application as SERS substrates
通过局部电结晶制造金和银分级微/纳米结构阵列,用作 SERS 基底
  • DOI:
    10.1039/c5tc00790a
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Wang Jingjing;Duan Guotao;Liu Guangqiang;Li Yue;Xu Lei;CaiWeiping
  • 通讯作者:
    CaiWeiping
Detection of dimethyl methylphosphonate by thin water film confined surface-enhanced Raman scattering method
薄水膜约束表面增强拉曼散射法检测甲基膦酸二甲酯
  • DOI:
    10.1016/j.jhazmat.2015.10.022
  • 发表时间:
    2016-02-13
  • 期刊:
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Wang, Jingjing;Duan, Guotao;Cai, Weiping
  • 通讯作者:
    Cai, Weiping

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长爪沙鼠鼠疫自然疫源地气候对鼠疫流行影响的非线性效应
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  • 通讯作者:
    刘起勇
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    徐龙祥

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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