поиск |
Новости химической науки > Графеновый сенсор распознает широкий круг соединений8.11.2015 ![]() ![]() Инженеры изготовили сенсор из немодифицированного графена, продемонстрировав потенциальные возможности применения двумерной аллотропной модификации углерода для изготовления сенсоров, распознающих значительный круг веществ.
C тех пор как в начале 2000-х годов был разработан простой метод выделения графена, популярность этой аллотропной модификации углерода стала расти. Моноатомный слой углерода особенно интересен для инженеров, разрабатывающих сенсоры – каждый атом поверхности двумерного углерода может реагировать на изменения в окружении, тем не менее, сенсорные способности графена пока еще нельзя назвать изученными в полной мере.
Рисунок из ACS Sens. 2015, DOI: 10.1021/acssensors.5b00029
Эрик Наллон (Eric Nallon), специалист по электронике, решил получить больше информации о производительности и селективности графена как материала для изготовления устройств, способных выступать в качестве сенсоров на газообразные вещества. Наллон с коллегами начали свою работу со слоя графена площадью один квадратный сантиметр, расположенного на основе из диоксида кремния. На поверхности такой системы были размещены титано-золотые электроды, в результате чего были получены чипы, способные распознавать различные газы. Принцип действия сенсора таков – летучие соединения, приближающиеся к поверхности графена, изменяют его электронные характеристики, влияя на величину сопротивления. Различные молекулы вызывают разное изменение сопротивления графена, поэтому для каждого соединения может быть построен индивидуальный отклик – молекулярный отпечаток пальца.
Первоначально Наллон проверил, может ли разработанный в его группе сенсор различить вещества, относящиеся к разным классам: объектами первоначального тестирования были одиннадцать соединений от 2-нитротолуола до хлороформа; сенсор подвергался действию каждого из газов в течение 20 раз, полученные профили использовались для отладки самообучающихся алгоритмов, позволяющих различать разные летучие органические вещества. Было обнаружено, что графеновый сенсор и алгоритмы, применяющиеся для обработки полученных с помощью него сигналов, позволяют различать отличающиеся друг от друга по строению вещества с 96%-ной точностью. На следующем этапе исследователи проверили – может ли сенсор различить девять разных производных бензола, включая бензонитрил и нитробензол: в этом случае сенсор давал правильные ответы в 92% случаев.
Как говорит Наллон, такая производительность для отдельного сенсора является наглядной демонстрацией его производительности – обычно такой результат удается получить только для целой системы сенсоров, а еще одним преимуществом графена является его относительная дешевизна и способность устройств, эксплуатирующих свойства графена, работать при комнатной температуре. Результаты Наллона позволяют предположить, что графен можно будет использовать для изготовления маленьких и не требующих больших затрат энергии систем «электронный нос», предназначенных для обнаружения взрывчатых веществ, боевых отравляющих веществ, соединений, загрязняющих окружающую среду, бактерий, вирусов, наркотиков или химических маркеров заболеваний человека.
Источник: ACS Sens. 2015, DOI: 10.1021/acssensors.5b00029 метки статьи: #аналитическая химия, #графен, #нанотехнологии, #сенсоры, #химия поверхности, #электрохимия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Графеновый сенсор распознает широкий круг соединений" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|