Op dit moment, als een belangrijke analytische techniek, massaspectrometrie wijd gebruikt in de medische biologie, voedingswetenschap, binnenlandse veiligheid, systeembiologie, drugontdekking en andere velden. Massaspectrometrie berust op de verhouding van de massa-naar-charge (m/z) analysemethoden met hoge gevoeligheid, hoge nauwkeurigheid en universele toepasbaarheid.
Ionisatie is massaspectrometrie, een kritieke eerste stap in het opladen van neutrale moleculen met gratis. Hedendaagse commerciële ionisatie methoden vertrouwen meestal op gelijkstroom (DC) hogedruk monster moleculen omzetten in gas-fase-ionen in een ion-bron. Echter tijdens de behandeling door ionisering, wordt de hoeveelheid ionen (Q) niet gecontroleerd door de spanning (V). Daarom, alle huidige ionisatie methoden niet bereiken nauwkeurige controle van de hoeveelheid ionen. Bovendien, als een conventionele hoogspannings voeding wordt gebruikt, de meeste (99%) van de lading/huidige en ionen worden verspild. Daarom, massaspectrometrie heeft momenteel een grote knelpunt in de richting van de ontwikkeling van de verbetering van de gevoeligheid, het gebruik van de steekproef en taakcyclus. Bovendien heeft de conventioneel gebruikte hoogspannings voeding de nadelen van dure, moeilijk te voeren en onveilig.
De output van de hoogspanning van een vast bedrag is slechts een van de essentiële kenmerken van een tribo nanogenerator (TENG). Onder de gezamenlijke leiding van Georgia Institute of Technology, Peking Instituut van Nano-energie systemen, Chinese Academie van Wetenschappen, Wang Zhonglin en Facundo Fernández, Li Anzhen en Jin Yunlong vormden een kruis-faculteit samenwerking team, met behulp van TENG naar station de Ion bron, realiseren de ion bron in hoeveelheid lading, de positieve en negatieve controle met vele aspecten, zoals geslacht, signaal lengte, enzovoort. Dit werk biedt een volledig nieuwe controleerbaar parameter voor massaspectrometrie en is ook de eerste toepassing van nanogenerators in grote analytische instrumenten. Gerelateerd werk nieuw onderzoek en nieuwe toepassingsgebieden heeft opengesteld, en werd onlangs gepubliceerd in het laatste nummer van aard nanotechnologie.
Ten eerste, het team succes electrospray ionisatie en plasma geen kwijting ionisatie met behulp van TENG. De vaste hoeveelheid lading geboden door TENG biedt ongekende controle over het proces van ionisatie. Het team de controleerbaar ion-generatie van nanocoloumb uitgevoerd en voorgesteld een verwante fysieke model. Via de drive van TENG, de duur, de frequentie en de verschuldigdheid van de ion-puls doeltreffend kunnen worden bestreden en monster verbruik tot een minimum beperkt. De trace lading van TENG vermijdt het corona kwijting verschijnsel gebruikelijk in DC hoogspanning in de Spectrometrie van de massa, waardoor het bereiken van de eerste ultra-hoge spanning (5-9 kV) nanoelectrospray (nanoESI). Deze methode verhoogt de gevoeligheid van de bron van de ion electrospray in lage concentraties en maximaliseert monster gebruik. Door TENG-gedreven ionisatie massaspectrometrie is met succes gebruikt te detecteren van allerlei kleine organische moleculen en biomacromoleculen, en te bereiken gevoeligheid dat honderden van moleculen kan detecteren. TENG-gedreven AC ion sprays worden ook gebruikt voor het storten van Ionische materialen op isolerend oppervlakken.
Dit onderzoek is baanbrekend zijn voor de ontwikkeling van massaspectrometrie zowel TENG.
Ten eerste, de studie bereikt de eerste nauwkeurige controle van de hoeveelheid lading tijdens ionisatie, brengen een nieuwe controleerbaar parameter aan massaspectrometrie, verbetering van de analytische juistheid en de mogelijkheid om te analyseren van zeer kleine monsters voor chemische en biologische detectie. Het knelpunt probleem van massaspectrometrie biedt nieuwe mogelijkheden. En, met behulp van TENG kan onderzoekers spray tijdssynchronisatie en massaspectrometrie te maximaliseren monster gebruik.
Op hetzelfde moment vervangt TENG de oorspronkelijke voeding van de ion spray inzake de uitrusting van de Spectrometrie van de massa, waardoor het draagbaar voor kleine massaspectrometrie apparaten en mogelijkheden in extreme omstandigheden zoals militaire of lucht-en ruimtevaart toepassingen.
Tot slot, de studie, als de eerste studie gebruik van TENG in apparatuur en uitrusting, bevestigd dat TENG een eenvoudige, veilige en effectieve methode is voor het verstrekken van hoogspanning, soortgelijk onderzoek te voorzien in de ideeën, rijden verschillende instrumenten voor TENG en het proces zo de basis gelegd voor een "beheersbare zelf aangedreven systeem".
