[发明专利]双孔－控制和传感器设备

权利要求书

1.一种两孔设备，包括：

上腔室、中腔室和下腔室，其中所述上腔室通过第一纳米孔与所述中腔室连通，并且其中所述中腔室通过第二纳米孔与所述下腔室连通，

针对所述第一纳米孔和第二纳米孔中的每一个纳米孔的感测电路系统和控制电路系统，

每个感测电路系统被配置为跨对应的纳米孔施加恒定电压，并且还被配置为测量穿过所述对应的纳米孔的感测电流，

每个控制电路系统，被配置为跨对应的纳米孔施加动态电压，所施加的动态电压确定带电聚合物跨所述第一纳米孔和所述第二纳米孔的受控运动，以及

其中所述感测电流是在所述受控运动期间从所述带电聚合物导出的。

2.根据权利要求1所述的两孔设备，其中每个传感器电路系统包括跨阻放大器。

3.根据权利要求2所述的两孔设备，其中所述跨阻放大器是膜片钳放大器或者电压钳放大器中的一种。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的两孔设备，其中每个控制电路系统包括锁相环(PLL)。

5.根据权利要求4所述的两孔设备，其中所述第一纳米孔的所述控制电路系统被配置为：基于来自所述第二纳米孔的所述传感器电路系统的反馈来产生振荡电压输出。

6.根据权利要求5所述的两孔设备，其中所述振荡电压输出的频率与所述感测电流的所述频率之间的相位差随着时间的推移而被固定。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的两孔设备，其中所述振荡电压输出被提供至跨所述第二纳米孔施加所述动态电压的压控放大器(VCA)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的两孔设备，其中所述中腔室被电耦合为针对所述第一纳米孔或者第二纳米孔中的至少一个纳米孔的所述传感器电路系统和所述控制电路系统两者的电返回路径。

9.一种两孔设备，包括：

上腔室和下腔室，其中所述上腔室通过第一纳米孔和第二纳米孔与所述下腔室连通，

针对所述第一纳米孔和第二纳米孔中的每一个纳米孔的感测电路系统和控制电路系统，

每个感测电路系统被配置为跨对应的纳米孔施加恒定电压，并且还被配置为测量穿过所述对应的纳米孔的感测电流，

每个控制电路系统被配置为跨对应的纳米孔施加动态电压，所施加的动态电压确定带电聚合物跨所述第一纳米孔和所述第二纳米孔的受控运动，以及

其中所述感测电流是在所述受控运动期间从所述带电聚合物导出的。

10.根据权利要求9所述的两孔设备，其中所述第一纳米孔和所述第二纳米孔通过通道被连接。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的两孔设备，其中所述设备还包括：包括所述第一纳米孔的第一膜层、包括所述第二纳米孔的第二膜层、以及在所述第一膜层与所述第二膜层之间的导电中间层。

12.根据权利要求11所述的两孔设备，其中所述导电中间层被电耦合为针对所述第一纳米孔或者第二纳米孔中的至少一个纳米孔的所述传感器电路系统和所述控制电路系统两者的电返回路径。