与现有的基于水凝胶的荧光传感器芯片相比,基于聚合物的新型固态晶体管可以更灵敏地检测饮用水中的除草剂。详细信息已发表在《化学—欧洲杂志》上。

该传感器是一种特殊设计的有机薄膜晶体管,它基于羧酸盐官能化的聚噻吩(P3CPT)的半导体分子。与其他基于共轭聚合物的传感器不同,该特定设备的独特之处在于,它是一种固态设备,当置于流体中时可以传导电流。

该设备是由东京大学工业科学研究所的南刚刚及其同事设计的,其工作原理是添加与P3CPT分子结合的铜离子。当将设备放置在甚至含有最少量除草剂草甘膦的水中时,铜离子会离开P3CPT分子而附着在草甘膦分子上。这导致通过装置的电流的可检测到的减少。草甘膦是农业中常用的除草剂,人们担心它在饮用水中的存在可能对人体健康有害。

科学家发现该设备非常灵敏,以至于在饮用水中检测出的草甘膦含量低至百万分之0.26。该团队将他们的新设备与传统的荧光传感器芯片进行了比较,后者只能检测到百万分之0.95的草甘膦。要地理解这一点,在饮用草甘膦的最大允许量的水,根据国家环境保护局,是每百万0.7份。

科学家认为,其设备的敏感性归结为单个聚合物分子内部以及相邻分子之间发生的相互作用。常用的荧光传感器仅取决于单个分子内发生的相互作用。

Minami说:“我们的设备可能是一种新型的固态平台,用于感测水性介质中的目标分子。” 研究人员目前正在进一步开发其基于聚噻吩的传感器。