Sensores moleculares

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//Algunas de las características que deben cumplir estos sensores es que: deben ser robustos, //altamente selectivos y sensibles y reversibles a condiciones de temperatura favorables. Además, //estos tienen qué ser compactos, de bajo costo de fabricación y de bajo consumo eléctrico.

Estos materiales tienen la capacidad de cambiar sus propiedades eléctricas, ópticas, entre otras al recibir un estímulo en la capa sensible después del evento de reconocimiento molecular o iónico.

Existen diversos tipos de materiales nanoestructurados enfocados a la detección de gases y se enlistan a continuación.

• Óxidos metálicos

• Nanoparticulas metálicas

• Complejos Metálicos

• Polimeros orgánicos

• Nanotubos de carbono (funcionalizados y no funcionalizados) [complementar]

El mecanismo de reconocimiento de gases varía dependiendo del tipo de material, particularmente para materiales basados en óxidos metálicos y nanotubos de carbono, la detección de gas se basa en procesos de absorción, mientras que para el reconocimiento específico, este se fundamenta en la formación de enlaces covalentes o supramoleculares entre el sensor y el analito.

Algunas definiciones claves, importantes para la elección del sensor son:

• Exactitud: La diferencia que existe entre el valor medido y el valor real

• Precisión: La diferencia entre medidas individuales de la misma cantidad

• Error:

o Sistemático: resultante de un fallo básico en las medidas (afecta a la exactitud).

o Aleatorio: resultante de las limitaciones básicas en el método (afecta a la precisión).

• Resolución: es el incremento más pequeño medible.

Además estudios recientes indican que los materiales nanoestructurados tienen gran potencial debido a que presentan:

• Reducción en temperaturas de trabajo

• Bajo consumo eléctrico

• Facilidad de ajuste de relación Área-Superficial / Volumen, y de dopado

• Excelente sensibilidad

• Alta capacidad de modificación morfológica.

El principio del funcionamiento del sensor químico-resistivo es relativamente simple, sin embargo el mecanismo de detección puede resultar bastante complejo debido a que las interacciones gas/superficie semiconductora ocurre en los límites de grano del óxido cristalino. Estas interacciones generalmente incluyen procesos de óxido-reducción, adsorción de especies químicas directas al semiconductor o por reacción con estados superficiales asociados por oxigeno pre-adsorbido del ambiente, transferencias electrónicas de estados superficiales y viceversa además de efectos catalíticos además de diversas reacciones catalíticas en superficie con otras especies químicas pre-adsorbidas.

Elección por propiedades de superficie:

Estados de densidad

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