Новости химической науки > Графеновый сенсор обладает абсолютной чувствительностью

Международная группа исследователей достигла предела чувствительности – разработала газовый сенсор, способный детектировать одиночную молекулу. Сенсор создан на основе графена.

Константин Новоселов (Kostya Novoselov), работающий в Университете Манчестера и его коллеги из России и Нидерландов создали микрометровые листы графена с помощью микромеханического разрыва графита на поверхности частично окисленного кремния. Для создания электрических контактов на графеновых листочках исследователи использовали электронно-лучевую литографию.

Листочки графена могут детектировать единичные молекулы диоксида азота. (Рисунок: © Nat. Mater.)

Единичный графеновый листок, имеющий линейные размеры около 10 мкм, помещали в камеру, медленно заполнявшуюся диосидом азота, разбавленного инертным газом, и измеряли его сопротивление. Исследователи отметили четкие и дискретные ступенчатые изменения в сопротивлении, отвечающие сорбции и десорбции единичных молекул NO₂ на поверхности графена.

Член исследовательской группы Андре Гейм (Andre Geim) поясняет, что внедрение даже единичного электрона в структуру графена серьезно меняет его удельное сопротивление. Он отмечает, что для детектирования определенных частиц можно функционализировать поверхность графена. Гейм говорит о том, что в работе демонстрируется возможность увеличения чувствительности газовых сенсоров на несколько порядков. Графен отличается предельной чувствительностью, которая не может быть превзойдена – нельзя получить сенсор, детектирующий менее, чем одну молекулу.

Дэвид Вилльямс (David Williams), эксперт по газовым сенсорам из Университета Окленда (Новая Зеландия) поражен результатами работы. Он утверждает, что главным достижением работы Новоселова является создание простого, прочного и стабильного прибора, считающего отдельные молекулы при комнатной температуре.

Источник: Nature Materials, 2007, web advanced publish

метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия, #химия поверхности