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(noticias nanowerk) Investigadores australianos han desarrollado una versión más eficiente de un sensor electrónico del tamaño de una molécula ampliamente utilizado, un avance que podría tener beneficios de gran alcance.
Las piezorresistencias se utilizan a menudo para detectar vibraciones en dispositivos electrónicos y automóviles, como en los teléfonos inteligentes para contar pasos y desplegar bolsas de aire en automóviles. También se utilizan en dispositivos médicos como sensores de presión implantables y en el sector aeroespacial.
En una iniciativa a nivel nacional, investigadores dirigidos por el Dr. Nadim Darwish de la Universidad Curtin, el profesor Jeffrey Reimers de la Universidad Tecnológica de Sydney, el profesor asociado Daniel Kosov de la Universidad James Cook y el Dr. Thomas Fallon, de la Universidad de Newcastle, desarrolló una piezorresistencia unas 500.000 veces más pequeña que el ancho de un cabello humano.
La investigación fue publicada en comunicación de la naturaleza (“Control de la piezorresistencia en moléculas individuales mediante la isomerización de bullvalenos”).
Dr. Darwish dijo que han desarrollado un tipo miniaturizado y más sensible de este importante componente electrónico que convierte la fuerza o la presión en una señal eléctrica y se utiliza en muchas aplicaciones cotidianas.
«Debido a su tamaño y naturaleza química, este nuevo tipo de piezoresistor abrirá posibilidades completamente nuevas para sensores químicos y biosensores, interfaces hombre-máquina y dispositivos de monitoreo de la salud», dijo el Dr. Darwish.
«Como tienen una base molecular, nuestros nuevos sensores se pueden utilizar para detectar otras sustancias químicas o biomoléculas, como proteínas y enzimas, que podrían ser cruciales para detectar enfermedades».
Dr. Fallon dijo que el nuevo piezoresistor consiste en una única molécula de bullvaleno que reacciona cuando se somete a tensión mecánica para formar una nueva molécula con una forma diferente que altera el flujo de corriente cambiando la resistencia.
«Las diferentes formas químicas se llaman isómeros, y esta es la primera vez que se utilizan reacciones entre ellas para desarrollar piezorresistores», dijo el Dr. Caer sobre.
«Pudimos modelar la compleja serie de reacciones que ocurren y comprender cómo las moléculas individuales pueden reaccionar y transformarse en tiempo real».
El profesor Reimers dijo que la importancia de esto era la capacidad de detectar eléctricamente el cambio de forma de una molécula que reacciona hacia adelante y hacia atrás aproximadamente cada milisegundo.
«El reconocimiento de formas moleculares basándose en su conductividad eléctrica es un concepto completamente nuevo en la detección química», afirmó el profesor Reimers.
El profesor asociado Kosov dijo que comprender la relación entre la forma molecular y la conductividad permitirá determinar las propiedades fundamentales de las conexiones entre moléculas y conductores metálicos conectados.
«Esta nueva capacidad es crucial para el desarrollo futuro de todos los dispositivos electrónicos moleculares», afirmó el profesor asociado Kosov.
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