[发明专利]碳纳米管传感器

说明书

本申请参考了如下专利申请及专利，所揭示的内容被用于本发明的实施例：申请号为12/710,451，申请日为2010年2月23日的美国专利申请、美国专利7,698,073、美国专利7,454,295、美国专利6,560,543、美国专利6,332,110、申请号为12/565,091，申请日为2009年9月23日的美国专利申请、申请号为11/331,721，申请日为2006年1月13日的美国专利申请、申请号为12/272,018，申请日为2008年11月17日的美国专利申请、美国专利6,954,701，以及申请号为10/392,112，申请日为2003年3月19日美国专利申请。上述申请/专利中每一个的披露及整体内容都被整合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种流体处理及安全领域，并且在一些实施例中，涉及能够直接和/或远程监控和/或存储流体处理及安全数据的碳纳米管传感器的方法及系统。

背景技术

众所周知，如生活本身一样，制造业的许多方面都依靠于水。水可以被表现为阳离子、阴离子、金属、浊度、溶解固体物以及等等的集合，所有这些的结合形成了独一无二的水化学。技术提供了调整、减少，或移除这些品质以高效地准备用于特定应用中的水的能力。合适的水处理系统提供了一个将水调节至特定应用所需的预定品质等级的经济方式。从系统或设备故障，以及无疑或恶意污染中保护水源是重要的关注点。尽管存有用于分析水污染的装置及方法，但这类装置普遍的部署是昂贵的且困难的。

发明内容

根据本发明的第一大方面，提供一个远程监控系统，包含：一个或多个位于待监控的水处理系统中的传感器，一个被安置在远离水处理系统的第一位置的远程电脑，以及一个用于操纵从水处理系统的一个或多个传感器中获得的数据的分析器，其中，一个或多个传感器包含一个或多个碳纳米管传感器，其中，数据通过一个传输模式从水处理系统被传输至远程电脑，并且，其中，远程电脑从操纵的数据产生一个输出。

根据本发明的第二大方面，提供一个用于监控水处理系统的方法，包含如下步骤：

（a）将收集自水处理系统中一个或多个传感器的数据传输至一个被安置在远离水处理系统的第一位置的远程电脑，并且

（b）基于数据产生一个输出，其中，数据通过一个传输模式从水处理系统被传输至远程电脑，其中一个或多个传感器包含一个或多个碳纳米管传感器。

根据本发明的第三大方面，一个电化学传感装置，其包含：一个包括一个或多个压力传感器的电极主体，以及一个或多个温度传感器，以及一个或多个对电极，以及一个或多个工作电极，其中一个或多个工作电极中的每个工作电极包含一个具有一个或多个碳纳米管的阵列。

根据本发明的第四大方面，提供一个设备，其包含：一个包含一个或多个工作电极的传感器设备，一个或多个工作电极中的每个工作电极包含：一个基板，以及一个被键合于基板的碳纳米管阵列，其中，碳纳米管阵列的每个碳纳米管于其一端与基板相键合，其中，碳纳米管阵列包含两行或多行碳纳米管，并且，其中两行或多行碳纳米管中的第一行的每个第一碳纳米管具有一第一官能，其中两行或多行碳纳米管中的第二行的每个第二碳纳米管具有一第二官能，并且，其中第一官能不同于第二官能。

根据本发明的第五大方面，提供一个设备，其包含：一个包含一个工作电极组件的传感器设备，工作电极组件包含一个或多个工作电极，一个或多个工作电极中的每个工作电极包含：一个基板，以及一个被键合于基板的碳纳米管阵列，其中，碳纳米管阵列的每个碳纳米管于其一端与基板相键合，并且，其中当一个或多个工作电极的每个工作电极被暴露于包含一个或多个分析物的水溶液时，感测一个分析物。

根据本发明的第六大方面，提供一个设备，其包含：一个包含一个或多个工作电极的工作电极组件，其中一个或多个工作电极中的每个工作电极包含：一个基板，以及一个被键合于基板的碳纳米管阵列，其中碳纳米管阵列中的每个碳纳米管于其一端与基板相键合，并且，其中当一个或多个工作电极的每个工作电极被暴露于包含一个或多个分析物的水溶液时，感测一个分析物。

根据本发明的第七大方面，提供一个设备，其包含：一个或多个安装在基板上的工作电极，一个各自用于改变一个或多个工作电极中的每个工作电极周围环境的驱动电极，其中一个或多个工作电极中的每个工作电极以及每个各自驱动电极包含了一个键合于基板的碳纳米管阵列，其中每个碳纳米管阵列的每个碳纳米管于其一端与基板相键合，并且，其中当一个或多个工作电极的每个工作电极被暴露于包含一个或多个分析物的水溶液时，感测一个分析物。