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納米線廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域。通常用于晶體管，并在效率方面有巨大優(yōu)勢，因為它們的高縱橫比可以很好地控制通道電流。納米線在用作蛋白質(zhì)和化學(xué)傳感器時也被廣泛研究。通過改進和開發(fā)新的制造方法，研究人員正在探索更新更的基于納米線的氣體傳感器。在這篇博客中，討論掃描電鏡如何幫助表征納米線和了解其氣體感知行為。

用作氣體傳感的納米線

一篇具有啟發(fā)性的文章（X. Chen et al., Sensors and Actuators B: Chemical, 177 (2013): 178-195. ）詳細描述了基于納米線的氣體傳感器的制造流程，配置，工作原理。它們通常具有高靈敏度和響應(yīng)時間迅速、高選擇性和高穩(wěn)定性。納米線重量輕，具有低功耗、無線通信能力和低溫操作性，使它們適合廣泛應(yīng)用。納米線的合成包括幾項技術(shù)，可分為兩大類:

• 自上向下的方法，首先從一個尺寸大的物體開始，然后再降到納米級;
• 自下向上的方法，從單個原子和分子開始構(gòu)建所需的納米結(jié)構(gòu)。

S*SI納米傳感器：濕度和二氧化碳傳感領(lǐng)域

K. Mistewicz等人 （Nanoscale Research Letters（2017）12:97）研究了S*SI納米線作為傳感器，對氮氣的濕度和氮氣中二氧化碳濃度的適應(yīng)性。該納米線運用自下向上的方法制造——由一種含有納米晶體的干凝膠，用聲化學(xué)法制成。

兩種傳感器的制造和分析：一種是由矩形S*SI干凝膠的樣品制成的混亂的納米線，如圖1所示，還有一種是S*SI納米線卡在一個襯底上，由稀釋的干凝膠制成，如圖2所示。

在后一種情況下，納米線通過直流電場輔助技術(shù)垂直于電極排列。掃描電鏡分析對于確定納米線傳感器的結(jié)構(gòu)和理解其行為是至關(guān)重要的。

實驗結(jié)果表明，混亂形態(tài)的納米線在濕度感知方面表現(xiàn)較好，但響應(yīng)速度較慢。原因在于水分子在納米線的邊界和納米線之間連接處附近吸收。*次，作者提出了S*SI納米線對CO2的電響應(yīng)，即電導(dǎo)率的增加，與干燥凝膠相比，排列的單納米線更好。了解這種形狀的能力對于理解基于納米線的氣體傳感器的行為至關(guān)重要。

圖1：排列混亂的S*SI納米線氣體傳感器的SEM圖像【由K . Mistewicz提供】

圖2：單向S*SI納米線氣體傳感器的SEM圖像【由K . Mistewicz提供】