据麦姆斯咨询报道,内布拉斯加大学林肯分校最新的一项研究指出,将dna尺寸大小的碳带固定在气体传感器上可以提高其灵敏度,效果远优于其它任何现有碳材料。压力传感器(pressure transducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。
团队开发了一种由石墨烯制成的新型纳米带,这是一个由碳原子构成的2d蜂巢。当研究人员将纳米带薄膜集成到气体传感器的电路中去时,与过去的传感器,甚至是最佳性能的碳基材料相比,它对分子的响应灵敏度高出了100倍。
内布拉斯加大学林肯分校化学系的副教授alexandersinitskii表示,我们以前也研究过其它碳基材料传感器,如石墨烯和氧化石墨烯。使用石墨烯纳米带,我们确定可以看到传感器的响应,但是我们没有预想到会比过去所看到的更高。
研究人员在《自然通讯》(naturecommunications)杂志上发表了研究结果,显示气体分子可以显著改变纳米带薄膜的电阻。不同的气体产生不同的电阻特征,帮助传感器在它们之间进行区分。
内布拉斯加州材料与纳米科学中心的一名成员sinitskii表示,一张芯片上有多个传感器,我们能够证明我们可以区分具有几乎相同化学性质的分子。例证如下,我们可以区分甲醇和乙醇,因此这些基于石墨烯纳米带的传感器不仅具有敏感性,还具有选择性。
这张图片呈现了气体分子如何扩大团队石墨烯纳米带行与行之间的间隙。内布拉斯加州材料与纳米科学中心的alexandersinitskii及其同事已经提出这种现象部分地解释了纳米带如何为传感器提供前所未有的灵敏度
sinitskii和他的同事怀疑纳米带的显著性能部分来源于纳米带和气体分子之间非同寻常的相互作用。不同于他们的前辈,该团队的纳米带排列整齐,类似于查理布朗的条纹衬衫般垂直放置,而不是平躺在表面。该团队指出,气体分子可以将这些行列分开,有效地延长了纳米带之间的间隙,帮助电子跳跃到导电区。
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石墨烯这种材料是在04年发现的,并获得诺贝尔奖,而这个石墨烯材料在传感器上也同样适用,它可以提高传感器的性能。