用于分析物检测的装置和关联方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及传感器、关联方法和装置领域，具体地说，涉及包括电化学传感器节点阵列的装置，该装置用于基于特定传感器节点的电性能的测量，确定分析物在该传感器节点处的存在和/或数量。某些公开的实例方面/实施例涉及便携式电子设备，具体地说，涉及可以手持使用的所谓手提式电子设备(尽管它们可以放在支架中使用)。此类手提式电子设备包括所谓的个人数字助理(PDA)和平板PC。
[0002]根据一个或多个公开的实例方面/实施例的便携式电子设备/装置可以提供一个或多个音频/文本/视频通信功能(例如远程通信、视频通信和/或文本传输、短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(丽S)/电子邮件功能)、交互式/非交互式查看功能(例如，Web浏览、导航、电视/节目查看功能)、音乐录音/播放功能(例如MP3或其它格式和/或(FM/AM)无线电广播录音/播放)、下载/发送数据功能、图像捕获功能(例如使用(例如内置)数字照相机)以及游戏功能。
【背景技术】
[0003]可以通过将大量传感器集成到设备中，实现新的和有趣的传感器应用。
[0004]本公开的一个或多个方面/实施例可能解决也可能不解决该问题。
[0005]在本说明书中列出或讨论先前发布的文档或任何背景不一定被视为确认文档或背景是现有技术的一部分或者是常识。
【发明内容】
[0006]根据第一方面，提供一种装置，其包括多个第一细长电极，所述多个第一细长电极通过电解质与多个第二横向定向的细长电极分隔开，所述多个横向定向的第一和第二电极在它们的间隔开的交叉处形成相应电化学传感器节点的阵列，
[0007 ]其中配置所述第一电极以使得分析物与一个传感器节点处的第一电极的相互作用影响该传感器节点的电性能，并且
[0008]其中所述装置包括连接到每个电极的相应端子以电连接到测量电路，以便使能基于特定传感器节点的所述电性能的测量，确定分析物在该传感器节点处的存在和/或数量。
[0009]所述第一和第二电极被配置为针对所述第一电极与所述分析物的相互作用，在所述第一和第二电极之间展现电势差或在所述第一和第二电极之间展现电势差变化。可以配置所述第一电极以使得它们的电化学电势和电导中的一个或多个依赖于存在的分析物数量。
[0010]所述测量电路可以形成所述装置的一部分。
[0011]所述测量电路可以被配置为测量所述传感器节点处的电势差以使能确定分析物的存在和/或数量。
[0012]可以配置所述装置以使得传感器节点处的所述第一和第二电极用作电化学传感器的阳极和阴极。可以配置所述装置以使得传感器节点处的所述第一和第二电极分别用作电化学传感器的阳极和阴极。所述第二电极可以用作基准电极，相对于所述基准电极测量所述第一电极的电势。
[0013]所述装置可以包括另一电极，其通过电解质与所述多个第二电极分隔开。可以配置所述装置以使得传感器节点处的所述第一和另一电极用作电化学传感器的阳极和阴极。可以配置所述装置以使得传感器节点处的所述第一和另一电极分别用作电化学传感器的阳极和阴极。所述第二电极可以用作基准电极，相对于所述基准电极测量所述第一电极的电势。所述第二电极可以包括二茂铁，并且所述另一电极可以包括锂。
[0014]所述装置可以包括在所述第二电极与所述另一电极之间的用于将所述第二电极保持在基准电势的反馈环路。
[0015]所述测量电路可以包括伏特计、模数转换器以及施米特触发器中的一个或多个以便使能确定分析物的存在和/或数量。
[0016]所述测量电路可以被配置为在传感器节点处的所述第一与第二电极之间施加变化的电势差，并且响应于所施加的电势差而测量所述第一电极处的电流峰值。可以配置所述第一电极以使得所述电流峰值的位置和/或大小依赖于分析物的存在和/或数量。
[0017]所述测量电路可以包括恒电势器(potent1stat)和控制器中的一个或多个以便使能确定分析物的存在和/或数量。
[0018]可以配置所述多个第一电极以使得每个传感器节点的所述电性能依赖于相同分析物的存在和/或数量。每个传感器节点处的所述第一电极可以包括相同材料。
[0019]可以配置所述多个第一电极中的至少一些以使得所述相应传感器节点的所述电性能依赖于不同分析物的存在和/或数量。所述相应传感器节点处的所述第一电极可以包括不同材料或具有不同功能化的相同材料，以便允许确定所述不同相应分析物的存在和/或数量。
[0020]所述测量电路可以包括第一多路复用器和第二多路复用器，所述第一多路复用器连接到所述多个第一电极的所述端子，所述第二多路复用器连接到所述多个第二电极的所述端子。所述第一和第二多路复用器可以被配置为使能选择性地确定特定传感器节点的所述电性能。
[0021]可以配置所述装置以使得所述多个第一电极被布置为基本上彼此平行，所述多个第二电极被布置为基本上彼此平行，并且所述多个第一电极被布置为与所述多个第二电极基本上垂直。所述多个第一电极和所述多个第二电极可以是直线型细长电极或曲线型细长电极。
[0022]所述装置可以包括微流体通道和关联的栗，它们被配置为向所述传感器节点输送流体以便确定分析物在所述流体中的存在和/或数量。
[0023]所述第一电极中的一个或多个可以包括氧化石墨烯膜。所述一个或多个第一电极可以包括在所述氧化石墨烯膜之上的图案化金属的金属网或层。所述第一电极中的一个或多个可以包括氧化石墨烯和复合材料形式的导电聚合物。所述第二电极中的一个或多个可以包括氧化锂和/或二氧化锰。所述电解质可以包括聚偏氟乙烯、聚丙烯酸物、聚酯以及聚氧化乙烯衍生物中的一个或多个。
[0024]所述分析物可以包括化学和生物物种中的一个或多个。所述分析物可以包括气体、液体和蒸气中的一个或多个。所述分析物可以包括水。
[0025]所述装置可以是电子设备、便携式电子设备、便携式远程通信设备、传感器阵列中的一个或多个，以及用于上述任意设备的模块。
[0026]根据另一方面，提供一种方法，其包括使用装置和测量电路确定分析物的存在和/或数量，
[0027]所述装置包括多个第一细长电极，所述多个第一细长电极通过电解质与多个第二横向定向的细长电极分隔开，所述多个横向定向的第一和第二电极在它们的间隔开的交叉处形成相应电化学传感器节点的阵列，
[0028]其中配置所述第一电极以使得分析物与一个传感器节点处的第一电极的相互作用影响该传感器节点的电性能，并且
[0029]其中所述装置包括连接到每个电极的相应端子以电连接到测量电路，以便使能基于特定传感器节点的所述电性能的测量，确定分析物在该传感器节点处的存在和/或数量。
[0030]根据另一方面，提供一种制造在确定分析物的存在和/或数量中使用的装置的方法，所述方法包括:
[0031]在多个第一细长电极与多个第二横向定向的细长电极之间的间隔中提供电解质，以在所述第一和第二电极的间隔开的交叉处形成相应电化学传感器节点的阵列，其中配置所述第一电极以使得分析物与一个传感器节点处的第一电极的相互作用影响该传感器节点的电性能；以及
[0032]提供连接到每个电极的相应端子以电连接到测量电路，以便使能基于特定传感器节点的所述电性能的测量，确定分析物在该传感器节点处的存在和/或数量。
[0033]不必以公开的确切顺序执行在此公开的任何方法的步骤，除非技术人员明确声明或理解。
[0034]用于实现在此公开的一种或多种方法的对应计算机程序(其可能记录也可能不记录在载体上)也在本公开内，并且由一个或多个所述实例实施例所涵盖。
[0035]本公开单独或以各种组合包括一个或多个对应方面、实例实施例或特性，无论是否在该组合中或单独特别声明(包括要求保护)。用于执行一个或多个讨论的功能的对应装置也在本公开内。
[0036]上面的概述旨在仅是示例性和非限制性的。
【附图说明】
[0037]现在仅通过实例的方式参考附图给出描述，这些附图是:
[0038]图1示出根据本公开的一个实施例的装置；
[0039]图2更详细地示出图1的装置的传感器节点；
[0040]图3示出常规电池和关联I/V曲线；
[0041 ]图4示出氧化石墨烯的化学结构；
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