Humidity SAW sensors sensitivity enhancement via electrospraying of silver nanowires

Abstract

Biz bu çalışmada, yüzey akustik dalga nem sensörlerinin (SAW) hassasiyeti üzerinde gümüş nanotellerin yüzey kaplamalarının etkisini araştırdık. Ortalama 60 nm çapında ve 15 µm uzunluğunda üzerleri polyvinylpyrrolidone (PVP) ile çevrili olan gümüş nanoteller kimyasal olarak sentezlendi. Nem sensörleri, 433 MHz frekansında çift girişli rezonatör Rayleigh-SAW cihazıyla, elektrosprey kaplama metoduyla gümüş nanoteller ile kaplandı. Sensör üzerindeki gümüş nanotellerin kaplama kalınlığının artması sensörün hassasiyetinin artmasına yol açmıştır. Bu sensörler ile en yüksek frekans kayması (262 kHz) 0.5 ml hacminde, 0.5 mg/mL gümüş nanotel konsantrasyonunda ve 1 mL/h enjeksiyon hızı uygulandığında elde edilmiştir. Bu çalışma daha önce SAW sensörleriyle hazırlanan nem sensörleri arasındaki en yüksek hassasiyeti göstermiştir.

In this research we investigated the influence of surface coatings of silver nanowires the sensitivity of SAW (Surface Acoustic Wave) humidity sensors. Silver nanowires, with PVP (Polyvinylpyrrolidone), which is a hydrophilic capping agent, were chemically synthesized with an average length of $15µm$ and an average diameter of $60nm$. Humidity sensors, with a 433 MHz frequency dual-port resonator Rayleigh-SAW devices were coated bye AgNWs (Silver Nanowires) using the electrospray coating method. It was demonstrated that increasing thickness of coated AgNW on the surface of SAW devices results in increased sensitivity. The highest frequency shift (262 kHz) in these SAW devices was obtained with injection of 0.5 ml of the solution with concentration of 0.5 mg/ml in injection rate of 1 ml/h. It also showed the highest humidity sensitivity among the other prepared SAW devices.