纳米传感器
纳米传感器的原理和设计方法
纳米传感器的原理和设计方法引言纳米技术作为一项具有革命性意义的前沿科技，正在引起广泛的关注和研究。
纳米传感器作为纳米技术中的重要组成部分，具有极高的灵敏度和精度，能够对微观领域中的物理、化学、生物等信息进行监测和检测。
本文将介绍纳米传感器的原理和设计方法，以期为读者提供对纳米传感器技术的深入了解。
一、纳米传感器的原理纳米传感器是基于纳米材料的传感器，其工作原理与传统的传感器有所不同。
纳米材料具有较大的比表面积和量子效应等特性，使得纳米传感器具有高灵敏度、快速响应、低功耗等优势。
1. 量子效应原理纳米传感器利用纳米颗粒的电子结构变化来检测所需的目标物质。
在纳米尺度下，量子效应开始显现，物质的光电性质可能发生巨大变化。
通过调控纳米材料的尺寸和形状，可以使其在特定波长的光照射下发生可见的电子跃迁，从而实现对目标物质的检测。
2. 表面增强拉曼散射（SERS）原理纳米传感器中广泛应用的一种原理是表面增强拉曼散射技术。
该技术基于纳米结构表面对目标物质的吸附和增强散射效应，通过检测散射光的频率和强度变化来判断目标物质的存在和浓度。
3. 噪声检测原理纳米传感器利用纳米材料的特殊性能，通过对环境噪声的变化进行检测和分析，来获得所需的信息。
这种原理被广泛应用于环境污染、生物体内等领域的监测和诊断。
二、纳米传感器的设计方法纳米传感器的设计方法与常规传感器也存在一定的差异。
下面介绍几种常见的纳米传感器设计方法。
1. 材料选择和合成纳米传感器的设计首先需要选择适合的纳米材料。
常见的纳米材料包括金、碳纳米管、量子点等。
根据所要检测的目标物质的性质和要求，选择材料的特性、合成方法和制备工艺，以确保传感器的高灵敏度和选择性。
2. 结构设计纳米传感器的结构设计需要考虑纳米材料与目标物质接触的方式和结构形式。
例如，可以设计成纳米颗粒、纳米线、纳米阵列等形式，以便更好地实现信号转换和检测。
3. 表面功能化纳米材料的表面功能化是纳米传感器设计中的重要环节。
纳米生物传感器在医学上的应用
纳米生物传感器在医学上的应用纳米生物传感器是一种应用纳米技术的传感器，在医学领域中有着广泛的应用。
它是将生物分子或细胞与纳米技术相结合的新型传感器，由于其微小的尺寸和高灵敏度，成为了医学应用领域的新宠。
一、纳米生物传感器的构成纳米生物传感器由三部分组成：生物分子、纳米材料和传感器芯片。
生物分子用于检测目标，如蛋白质、DNA或RNA。
纳米材料是一种具备特殊物理、化学、电学性质的微小颗粒，可用于增强传感器对目标的灵敏度和选择性。
传感器芯片将生物分子和纳米材料组合在一起，提供了信号的检测和转换。
二、纳米生物传感器的应用1. 生物分子检测纳米生物传感器能够检测生物分子，如蛋白质、DNA或RNA，从而诊断疾病。
例如，结合金纳米颗粒的生物传感器可以检测心肌梗死标志物肌钙蛋白。
当肌钙蛋白存在于血液中时，它会与金纳米颗粒结合并导致颜色变化。
这种方法可以检测非常低的肌钙蛋白水平，从而提高了心肌梗死的早期诊断率。
2. 细胞检测纳米生物传感器还能够检测细胞，从而检测疾病。
例如，一种纳米传感器可以检测肿瘤细胞的存在。
它包含了一种特殊的纳米材料，当细胞接触到纳米材料时会产生声波信号，进而被检测出来。
这种方法可以在早期检测到体内的肿瘤细胞，从而提高了治疗的效果。
3. 毒素检测纳米生物传感器还可以检测毒素，如细菌毒素或化学毒素。
例如，一种纳米传感器可以检测食品中的细菌毒素，它利用纳米穴道捕获细菌毒素从而进行检测。
这种方法可以在早期检测到食品中的细菌毒素，从而提高了食品安全。
三、纳米生物传感器的优势与传统的生物分子检测方法相比，纳米生物传感器具有以下优势：1. 高灵敏度纳米材料具有高表面积和活性，可以提供更多的结合位点，从而提高了灵敏度。
2. 高特异性生物分子和纳米材料的结合方式具有高度的特异性，能够准确检测目标，从而降低了假阳性率。
3. 测量速度快纳米生物传感器能够快速检测目标生物分子和细胞，因此可以在早期诊断和治疗疾病。
4. 成本低廉纳米生物传感器可以利用廉价的纳米材料进行制备，并与典型的芯片技术相结合，实现大规模制备。
纳米传感器的工作原理与实现方法解析
纳米传感器的工作原理与实现方法解析纳米技术是当今科技领域的热点之一，它通过制造、操纵和利用纳米尺度（纳米级别，即10的-9次方米）的材料及其结构，开拓了全新的科学和工程领域。
纳米传感器是应用纳米技术的重要成果之一，具有高灵敏度、高选择性和快速响应等优点。
纳米传感器的工作原理基于纳米尺度物质的特性，如量子效应、表面等离子共振和尺寸效应等。
通过利用这些特性，纳米传感器可以实现对微小变化的灵敏检测。
下面将详细介绍纳米传感器的工作原理和实现方法。
1. 量子效应原理纳米传感器利用材料在纳米尺度上的量子效应进行检测。
当材料尺寸减小到纳米级别时，电子的波动特性会变得明显，形成量子态。
这些量子态具有特定的能级结构，当外界环境发生微小变化时，这些能级结构会发生变化，进而导致电子的能级跃迁。
通过监测这种能级跃迁的变化，纳米传感器可以实现对环境变化的敏感检测。
2. 表面等离子共振原理纳米传感器还可以利用表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）效应进行传感。
表面等离子共振是一种光学现象，当光束照射到具有金属表面的材料上时，会激发金属表面的自由电子产生共振振荡，从而引起入射光的反射变化。
利用纳米尺度的金属颗粒或薄膜，纳米传感器可以实现对入射光反射变化的监测，从而实现对目标物质的检测。
3. 尺寸效应原理纳米材料由于其尺寸效应，具有与宏观材料不同的物理、化学和生物特性。
纳米传感器利用纳米材料的尺寸效应进行检测时，可以通过监测纳米材料的物理、化学性质的变化来实现对目标物质的检测。
例如，纳米金颗粒在较小尺寸下会呈现出突出的表面增强拉曼散射效应，可用于检测微量物质。
纳米传感器的实现方法多种多样，主要包括以下几种：1. 生物传感器生物传感器利用纳米材料与生物分子的相互作用进行检测。
常见的生物传感器包括DNA传感器、蛋白质传感器和细胞传感器等。
纳米材料作为传感器的探头，能够与生物分子发生特异性的相互作用，通过监测这种相互作用的变化，实现对生物分子的快速、灵敏检测。
纳米传感器的原理与应用
纳米传感器的原理与应用纳米科技是近年来发展迅猛的前沿科技领域，在各个行业都有广泛的应用。
纳米传感器作为纳米科技的重要组成部分，具有极高的灵敏度和精准度，被广泛应用于医学、环境监测、农业等领域。
本文将介绍纳米传感器的原理和应用。
1. 纳米传感器的原理纳米传感器是由纳米材料构成的传感器。
纳米材料具有较大的比表面积和量子效应，使得纳米传感器在相对较小的尺寸下具备了高度敏感的特性。
纳米传感器的原理主要基于以下几种机制：(1) 表面增强拉曼散射 (Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)。
纳米材料的表面具有高度的电磁场增强效应，在激发光的作用下，被检测物质在纳米表面上的散射光强度会显著增强，从而可以实现对物质的高灵敏度和高选择性的检测。
(2) 纳米共振传感器。
纳米材料可以通过调节其尺寸和形状来实现对特定波长光的强吸收或共振散射，从而可以用于检测和测量特定物质的浓度、性质或位置。
(3) 纳米阻抗传感器。
纳米材料的电学和热学特性与其尺寸、形状和组分密切相关。
通过监测纳米材料的电导率、电阻、电容等参数的变化，可以实现对环境变化、生物分子、化学物质等的高灵敏度检测。
2. 纳米传感器的应用纳米传感器在各个领域具有广泛的应用前景，以下列举几个典型的应用案例：(1) 医学领域。
纳米传感器在医学领域发挥着重要作用，可以用于早期癌症的诊断和监测、生物分子的检测和分析、药物释放的监测等。
例如，纳米磁性粒子可以用于检测血液中的肿瘤标志物，纳米阻抗传感器可以用于监测药物的释放速率等。
(2) 环境监测。
纳米传感器可以用于监测空气中的有毒气体、水中的污染物质等环境污染物。
通过将纳米传感器集成到检测设备中，可以实现实时、高灵敏度的检测和监测。
纳米阻抗传感器可以用于监测大气中的气体组分变化，纳米共振传感器可以用于检测水中的重金属离子浓度等。
(3) 农业领域。
纳米传感器可以用于监测土壤中的养分和水分含量，优化农业生产。
纳米传感器的应用
纳米传感器的应用嘿，朋友！想象一下这样一个场景。
在一个充满未来感的实验室里，一群科学家正围在一起，眼睛紧紧盯着一台看似普通却暗藏玄机的仪器。
这仪器里面，就藏着我们今天要说的主角——纳米传感器。
纳米传感器啊，就像是一个个超级小的侦探，在微观世界里大展身手。
它们身形虽小，本事可大着呢！先来说说医疗领域吧。
假如你生病了去医院，医生可能会用含有纳米传感器的检测设备来给你做检查。
这些小小的纳米传感器会像勇敢的小战士一样，迅速地进入你的身体，精准地找到病变的部位。
比如说，要是你的身体里有了癌细胞，纳米传感器就能敏锐地察觉到，然后把这个信息快速传递出来。
这可比传统的检测方法厉害多啦，难道你不觉得这就像是给医生配备了一双超级透视眼吗？再看看环境监测方面。
你有没有想过，我们周围的空气、水是不是真的干净无污染呢？这时候纳米传感器就派上用场啦！它们可以分布在各个角落，实时监测环境中的有害物质。
就像一个个警惕的小哨兵，一旦发现异常，立刻发出警报。
想象一下，如果没有它们，我们可能还在不知不觉中呼吸着被污染的空气，喝着不干净的水呢！在食品安全领域，纳米传感器也是大功臣。
当你在超市里挑选蔬菜水果的时候，也许不知道它们在到达货架之前，已经经过了纳米传感器的严格“审查”。
纳米传感器能够检测出食物中是否有残留的农药、是否变质，确保你吃进嘴里的每一口食物都是安全健康的。
这是不是让你觉得特别安心？还有工业生产中，纳米传感器能够精确地监测生产过程中的各种参数，确保产品的质量和生产的效率。
它们就像是生产线上不知疲倦的“监工”，不放过任何一个微小的差错。
在我们的日常生活中，纳米传感器也在悄悄地发挥着作用。
比如你的智能手环或者智能手表，说不定就运用了纳米传感器技术，来监测你的心率、血压等健康指标。
总之，纳米传感器的应用简直是无处不在，它们在各个领域都发挥着至关重要的作用，让我们的生活变得更加美好、更加安全、更加便捷。
可以毫不夸张地说，纳米传感器就是打开未来科技大门的一把神奇钥匙，带领我们走向一个充满无限可能的新世界！。
纳米传感器的原理与应用
纳米传感器的原理与应用1.表面效应：纳米材料的表面相对于它们的体积更加活性。
当目标物质接触到纳米传感器的表面时，会引起材料表面的电子结构或分子结构的改变，通过测量这些变化就可以检测到目标物质。
例如，纳米金属颗粒表面的等离子共振可以用来检测环境中的有害气体。
2.量子效应：纳米尺度下，物质的量子效应开始变得显著，这些效应可以用来制造高灵敏度的传感器。
例如，纳米晶体材料的荧光性质受到周围环境的微小变化影响，可以用来检测细胞病变等。
3.理论效应：纳米材料的电学、光学、磁学等特性可以通过理论模型进行计算和预测。
通过测量这些特性，可以得到目标物质的相关信息。
例如，纳米晶体管的电学特性和压强的关系可以用来检测压力变化。
1.生物医学：纳米传感器在生物医学领域的应用主要包括生物分子的检测、药物递送和细胞成像等。
通过对细胞和组织的微小变化的检测，可以实现病变的早期诊断和治疗。
2.环境监测：纳米传感器可以检测环境中的有害气体、水质污染和土壤质量等。
通过实时监测环境中的微小变化，可以及时采取相应的措施进行治理。
3.工业生产：纳米传感器可以在工业生产过程中检测微小的物质变化，并实时监控生产环境的质量和安全性。
通过准确的监测和控制，可以提高生产效率和质量。
4.信息技术：纳米传感器可以用于信息存储和通信。
使用纳米尺度的材料和结构可以大大提高信息存储和传输的速度和容量。
总之，纳米传感器凭借其高灵敏度和快速响应的特点，在多个领域有着广泛的应用前景。
随着纳米技术的发展，纳米传感器将继续发挥重要作用，并为我们提供更好的生活质量和环境保护。
纳米传感器技术及其应用前景
纳米传感器技术及其应用前景随着科技不断进步，纳米材料的应用越来越广泛，其中最为引人注目的就是纳米传感器技术。
随着纳米材料的研究不断深入，人们对纳米传感器的应用前景也越来越期待，下面我们一起来探讨一下纳米传感器技术及其应用前景。
一、纳米传感器技术的概念纳米传感器是一种基于纳米技术的传感器，它利用纳米材料的特殊性质，结合物理、化学、生物等多学科知识，可以对微小的物理、化学、生物参数进行检测和测量。
二、纳米传感器技术的发展历程纳米传感器技术的发展可以追溯到20世纪90年代初的碳纳米管，碳纳米管因其特有的纳米结构和高表面积被广泛应用于传感器领域。
2001年，来自美国纳米技术领域的两位科学家A. Paul Alivisatos和Charles M. Lieber首次将纳米颗粒应用于易位识别，开辟了纳米颗粒在生物传感领域的应用。
三、纳米传感器技术的应用领域1. 环境监测纳米传感器可以对空气中的污染物、地下水的污染程度、土壤温度和湿度等各种环境因素进行检测，以便及时采取措施保护环境。
2. 医学检测纳米传感器可以检测人体内的生化参数、生理信号、检测器官功能，有助于人们更加准确地诊断疾病和进行治疗。
3. 智能家居纳米传感器可以监控家居内的空气质量、温度、湿度、房屋安全等因素，使得家居更加智能化和人性化。
4. 工业控制纳米传感器可以在制造业、化工、生物制药等领域进行现场监控、自动控制和在线监测等方面发挥作用，为工业生产提高效率和降低成本。
四、纳米传感器技术的特点1. 灵敏度高纳米传感器能够感知到物质的微小变化，比传统的传感器灵敏度更高。
2. 能耗低由于其微小的体积和低功耗元器件，纳米传感器所需的能源相对比较小。
3. 可重复使用纳米传感器通过重复受检测物质便能很好地复现出检测结果。
4. 对人体有较小或无害的影响由于纳米传感器的体积很小，所以它对人体产生的影响也很小。
五、纳米传感器技术的展望随着纳米传感器技术的发展，其应用前景越来越广阔。
纳米传感器的原理与使用方法详解
纳米传感器的原理与使用方法详解引言：随着纳米技术的快速发展，纳米材料在各个领域中的应用越来越广泛。
纳米传感器作为一种特殊的传感器，具有灵敏、高度集成和快速响应等优势，在生物医学、环境监测、化学分析等领域中发挥着重要作用。
本文将深入探讨纳米传感器的原理与使用方法，介绍其工作原理、结构特点以及应用案例。
一、纳米传感器的工作原理纳米传感器是利用纳米技术制备出的传感器，在传感元件的表面或内部引入纳米材料，通过与所测物质的相互作用实现信号的转换和检测。
其工作原理可分为光、电、磁等多种类型。
1. 光学原理利用纳米材料对光的吸收、散射和放射特性的变化来检测物质。
例如，将纳米量子点引入传感器中，其表面产生的荧光信号与所测物质的浓度相关，可以实现对物质浓度的定量检测。
2. 电学原理基于纳米材料的导电性质，通过与所测物质的相互作用改变导电性能从而实现物质的检测。
例如，纳米颗粒表面修饰上特定的分子，当与目标物相结合时，电阻、电流等电学参数发生变化，从而检测目标物质。
3. 磁性原理利用纳米材料的特殊磁性性质，通过磁场的调控来检测物质。
例如，纳米颗粒表面修饰上特定的分子，当目标物质存在时，磁感应强度发生变化，通过磁场的测量即可实现对目标物质的检测。
二、纳米传感器的结构特点纳米传感器的结构特点主要体现在传感元件的尺寸、表面修饰和信号转换方面。
1. 尺寸特点纳米传感器的尺寸通常在纳米级别，具有高度集成的特点。
纳米材料的小尺寸使得传感元件具有更大的表面积，充分暴露于被测物质，提高了传感器的敏感度和响应速度。
2. 表面修饰特点纳米传感器通过表面修饰使得传感元件具有特定的选择性和专一性。
表面修饰可以是化学分子、生物分子等，通过与所测物质的相互作用实现信号的转换和传递。
3. 信号转换特点纳米传感器利用纳米材料的特殊性能实现信号的转换和放大。
例如，纳米金属颗粒的局域表面等离激元共振效应（localized surface plasmon resonance，LSPR）可以通过光谱分析实现目标物质的检测，提高了传感器的灵敏度。
纳米传感器使用技巧及故障排除指南
纳米传感器使用技巧及故障排除指南近年来，纳米传感器作为一种新型的传感器技术，得到了广泛的关注和应用。
由于其小型化、高灵敏度和快速响应的特点，纳米传感器在多个领域中都具有重要的作用，如医疗诊断、环境监测和智能设备等。
然而，由于纳米传感器的特殊性，它们也存在一些使用技巧和故障问题。
本文将为您介绍纳米传感器的使用技巧和故障排除指南，帮助您更好地应用纳米传感器。
首先，让我们了解一下纳米传感器的基本原理。
纳米传感器是一种通过纳米尺度的物理或化学效应来检测和测量目标物质的传感器。
它由纳米材料组成，如碳纳米管、纳米金粒子和纳米线等。
纳米材料具有独特的电子传输和化学反应特性，因此能够实现高灵敏度的检测。
纳米传感器通常通过与目标物质发生相互作用，如吸附、反应和解吸等过程，来产生信号，进而实现对目标物质的检测和测量。
在使用纳米传感器时，有几个技巧能够帮助您获得更准确和可靠的测量结果。
首先，确保纳米传感器的表面洁净，并避免任何可能对传感器响应产生干扰的物质的存在。
例如，在测量气体浓度时，保持传感器表面的无尘状态，避免灰尘和杂质进入传感器通道，以免干扰测量结果。
其次，定期校准纳米传感器以确保其准确性和稳定性。
纳米传感器的响应可能会随着使用时间和环境条件的变化而发生偏移，因此定期校准是必要的。
第三，正确选择和使用纳米传感器的激发源。
不同类型的纳米传感器可能对不同类型的激发源敏感，因此根据传感器的要求选择合适的激发源，并遵循使用说明进行操作。
尽管纳米传感器具有高灵敏度和快速响应的特点，但在实际使用中仍可能遇到一些故障问题。
下面是一些常见的纳米传感器故障及其排除方法。
第一个常见的问题是信号弱或不稳定。
这可能是由于传感器的接触不良、材料老化、电源不稳定等原因引起的。
解决方法是检查传感器的接触是否良好，清洁传感器表面，并检查电源供电是否稳定。
第二个问题是误差较大。
纳米传感器的测量误差可能会受到外部环境和操作方式的干扰。
在使用纳米传感器时，要确保操作环境稳定，并遵循标准操作程序。
纳米传感器的原理和应用
纳米传感器的原理和应用概述：纳米传感器是一种基于纳米技术制造的传感器，具有小巧、灵敏、高效的特点。
它通过利用纳米材料的独特理化性能，能够实时检测和探测微小的物理、化学或生物特性变化。
本文将详细介绍纳米传感器的原理、制备方法以及其在各个领域的应用。
一、纳米传感器的原理纳米传感器的原理基于纳米材料的性质，主要包括以下几个方面：1. 纳米材料的特殊性质纳米材料具有尺寸效应和量子效应等特殊性质，导致它们具有巨大的比表面积和特殊的光、电、磁等物理特性。
这些独特的性质使得纳米材料成为制备高灵敏传感器的理想材料。
2. 纳米材料的表面增强效应由于纳米材料的特殊性质，其表面会出现诸如表面增强拉曼散射（SERS）等增强效应。
这种增强效应使得纳米材料在传感器中能够提高信号的灵敏度，从而实现微量物质的检测和测量。
3. 纳米结构的可调性纳米材料的制备过程可以通过控制合成条件来调控纳米结构的形貌、大小和组成等参数。
这种可调性使得纳米传感器在设计和制备上具有更大的灵活性和可定制性，满足不同领域的需求。
二、纳米传感器的制备方法纳米传感器的制备方法多种多样，常见的包括溶液法、气态法等。
下面介绍几种常见的制备方法：1. 溶液法溶液法是目前最常用的纳米传感器制备方法之一。
它通过在溶液中加入纳米材料的前体物质，然后经过适当的处理，如溶液浓缩、沉淀、干燥等步骤，得到所需的纳米传感器材料。
2. 物理气相沉积法物理气相沉积法是一种将纳米材料沉积在衬底或基底上的制备方法。
通过将活性气体和载体气体引入反应室，通过适当的工艺参数如温度、压力等，使纳米材料在基底表面上成核生长，最终得到所需的纳米传感器结构。
3. 分子束外延法分子束外延法是利用分子束来沉积纳米材料的一种方法。
该方法可以实现对材料生长过程的精确控制，从而得到高质量和高度控制的纳米传感器材料。
三、纳米传感器的应用纳米传感器在许多领域中都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 环境监测纳米传感器可以实时监测大气、水质和土壤中的污染物，如有害气体、重金属离子和细菌等。
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测控081201班王飞学号：200812020122
纳米传感器
引言
传感器是指能够感应某种物理、化学或者生物参数并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。
传感器一般由接受器、换能器和电子线路三部分组成，其质量主要取决于接受器的选择性、换能器的灵敏度以及响应时间、可逆性和电子线路的可靠性。
目前传感器已广泛应用于航空航天、军事工程、工业自动化、汽车工业、机器人技术、海洋探测、环境监测、安全保障、医疗诊断等众多领域，已经渗透到人类生活的各个方面。
可以说：“征服了传感器，就几乎等于征服了科学技术”。
世界上发达国家对开发传感器技术极为重视，全球传感器市场正以持续稳定的增长之势向前发展。
咨询公司INTECHNOCONSULTING 的市场报告显示，2008 年全球传感器市场容量为506 亿美元，预计2010 年全球传感器市场可达600 亿美元以上
传统的传感器因其本身材料的限制，在微型化、自动化、选择性、稳定性、响应时间、灵敏性、使用寿命等方面得到进一步改良的余地越来越小，已不能适应科技进步的要求。
而20 世纪80 年代初发展起来的纳米材料，表现出来的特殊的性质，如高的比表面、独特的光学性质（反射、吸收或
发光）、良好的扩散性能、热导和热容性质以及奇异的力学和磁学上的性质等，为传感器的发展带来了新的契机。
与传统的传感器相比，利用纳米技术制作的传感器不仅尺寸减小，灵敏度、检测限和响应范围等性能也得到了很大的改善。
根据Business Communications Company Inc.（BCC）的统计结果，2004 年全球纳米传感器市场价值共计 1.9 亿美元。
2012 年，预计将达到172 亿美元。
有专家指出，到2020 年，人类社会进入“后硅器时代”，纳米传感器将成为主流[4]。
因此，加快纳米传感器的发展，对于世界各国都具有重要的意义。
一纳米级传感器简介
纳米传感器（Nano Senser）是一种新兴的前沿的传感器技术，它在航天、机械、仪器仪表、汽车制造、油气勘探、电子工程及医疗器械行业都有广泛用途，被欧盟评为对未来影响最大的六项前沿技术之一。
二纳米级传感器技术的发展前景
利用这种技术，可以制作非常小的不需要电源的纳米级传感器。
这种传感器具有较强的感知、处理和传输信息的功能。
传感器还有两大应用亮点，一是可以把它植入人体，随时监控人体健康状况；二是它自身不需要电源，它可以依靠周围的配套设施获得电力或者利用热能、太阳能和电磁波等发电。
利用这一成果，未来的手机、平板电脑等都可以不用电池
三纳米级传感器在医学领域的应用
纳米级传感器在很多个行业都有广泛的应用。
但是，在医学方面的应用无疑使得这项技术效率更高也更有意义。
呼吸分析仪
美国Stony Brook大学纳米材料与传感器研究中心的两位科学家不久前研制出一种以纳米传感器为主要部件的新型呼吸分析仪。
糖尿病患者只需用嘴对准该仪器吐气，该仪器即可显示患者的血糖水平。
因此，该分析仪可省去抽血化验血糖的繁琐程序，并可使医生快速获知患者的血糖情况。
肺结核现场化验仪
据世界卫生组织报道，近年来，全球每年死于肺结核的人数约200多万。
对于肺结核患者而言，早期诊断十分重要。
因为一旦病人出现咯血和肺部空洞等现象，说明病情已经很严重，治疗起来会非常困难。
然而，现用肺结核诊断技术是沿用了几十年的“痰菌培养法”，这种化验方法得到假阴性等错误结果的几率较高。
因此，改变现有的肺结核诊断方法势在必行。
近日，拥有上百年历史的著名医学研究机构、英国伦敦卫生与热带病研究所，采用新开发的纳米材料加工出一种可为患者当场化验出其是否患有肺结核的新型纳米传感器。
DNA包覆纳米薄膜
基因疗法一直被医学界寄予美好愿景。
因为纠正患者的基因缺陷，可从根本上治愈很多疾病，如镰状细胞贫血症、血友病、红斑狼疮、风湿性关节炎等。
由于基因疗法涉及DNA治疗，因此往往需要纳米技术参与。
美国威斯康星州立大学的研究人员开发出了一种新型纳米薄膜。
它由DNA与水溶性聚合物所组成。
将其植入实验动物体内后，DNA会缓慢释放出来并进入相应的位置发挥治疗作用。
癌症诊断纳米传感器
近10年来，癌症无论在发达国家抑或是发展中国家，其发病率都快速上升，成为严重威胁人类健康的主要疾病。
但是，多数癌症并不像其他疾病那样早期症状容易被发现，实际上，很多癌症患者在出现不适并被确诊时，往往已是癌症晚期。
据国外媒体报道，美国斯坦福大学的研究人员合成出一种名为“纳米碳管”的新材料，他们将这种纳米碳管用荧光标记物标记后注入癌症实验动物体内，再用拉曼光谱仪检查，可精确诊断肿瘤所在位置及其大小。
而采用英国设菲尔德大学研究人员开发的一种纳米传感器，医生只要用棉花球蘸少量受检者的口腔液体涂在该纳
米传感器上，即可判断受检者是否患有口腔癌。
哈佛大学研究人员则将纳米传感器与抗体受体连接，从而使其能够精确检测患者血液中的肿瘤标志物。
此外，我国旅美科学家陈晓原（音译）博士及其助手研制出的一种可供MRI/PET等成像诊断设备使用的新型纳米传感器，采用了放射性碘标记的锰/铁纳米磁颗粒。
将其注入患有癌症的实验动物体内，再用MRI/PET检查，可立即测出癌细胞是否已通过淋巴系统转移。
有关专家认为，这种放射性碘标记的纳米颗粒在诊断恶性肿瘤上有广泛的应用前景。
四结束语
在城市化、人口老龄化和工业化的大趋势下，对高灵敏度、高选择性的智能传感器系统的需求愈加迫切。
纳米传感器。
与传统的传感器相比，利用纳米技术制作的传感器不仅尺寸减小，灵敏度、检测限和响应范围等性能也得到了很大的改善。
有专家指出，到2020 年，人类社会进入“后硅器时代”，纳米传感器将成为主流。
因此，加快纳米传感器的发展，对于世界各国都具有重要的意义。