네브래스카 - 링컨 대학교 (University of Nebraska-Lincoln)의 새로운 연구에 따르면 가스 센서에서 DNA와 같은 모양의 리본을 고정하면 모든 알려진 탄소 재료보다 훨씬 뛰어난 감지 감도를 향상시킬 수 있다고합니다.
연구팀은 그라 핀으로 만들어진 새로운 형태의 나노 벨트를 개발했다.이 연구에서 그라 핀 구조는 탄소 원자로 구성된 2 차원 벌집 모양으로 나노 센서로 만들어진 필름을 가스 센서 회로에 통합 할 때, 센서 (최고의 성능을 가진 탄소 기반 소재조차도) 나노 필름 박막 센서는 분자보다 약 100 배 더 높은 응답을 보입니다.
네브래스카 (Nebraska)의 부교수 인 Alexander Sinitskii는 이전에 그라 핀 (graphene)과 그라 핀 그라 핀 (graphene)과 같은 다른 탄소 계 재료를 기반으로 한 센서가 연구되었다고 발표했다. 그라 핀 나노 벨트를 기반으로 한 센서 테스트에서 센서 응답, 예기치 않게 예전보다 더 민감합니다.
"Nature News"지의 연구원은 가스 분자가 나노 리본의 저항을 크게 변화시킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 다른 가스는 고유 한 저항 특성을 가지기 때문에 센서가 다른 가스를 구별 할 수있다.
재료 및 네브라스카 센터 Sinitskii 부재 나노 말한다 : "복수의 센서 칩의 존재는, 에탄올, 메탄올, 따라서 그래 핀 나노 리본 민감하지 센서에 기초하여 추천 같은 화학적 특성을 갖는 분자를 구별하는 것은 거의 충분하다. 높은 선택적 '.
가스 분자가 그래 펜 나노 리본 네브라스카 알렉산더 Sinitskii 동료 간의 간격 나타낸 확대 표시 렌더링 제안 : 이 현상은 나노 리본 센서 감도를 만드는 방법을 어느 정도 설명하는 전례 증가했다.
출처 : 네브래스카 - 링컨 대학
Sinitskii와 동료 연구자들은 이전의 그래 핀 실험실과 달리 찰리 브라운 (Charlie Brown)의 셔츠 줄무늬와 비슷한 행에 배열 된 나노 벨트와 가스 분자 사이의 비정상적인 상호 작용 때문에 나노 벨트의 놀라운 성능이 부분적으로 작용할 것이라고 예측했다. 연구팀은 가스 분자가이 줄무늬를 분리 할 수 있다고 제안하여 밴드 갭을 효과적으로 확장 시켰으며 전자는 이러한 줄무늬를 건너 뛰어 전기를 전도해야한다고 제안했다.
벤젠 고리의 접근
2004 년에 발견 된 그라 핀은 전도성이 탁월한 노벨상을 수상했으나 그래 핀 재료의 밴드 갭이 부족하여 (전자가 원자 근처 궤도에서 외부 ' 전도 밴드 '에너지) 연구자들이 전도성의 크기를 제어 할 수 없도록하는 것입니다. 이것은 정확하게 그라 핀 (전자 분야의 전도성을 조정할 필요성)의 적용에 대한 도전입니다.
잠재적 인 솔루션은 박편 그래 핀을 나노 스케일 리본으로 트림하고 밴드 갭을 포착하기 어려운 것을 시뮬레이션하는 것인데, 이는 그래 핀의 어려운 고정 특성이 필요한 원자 정밀도와 밀접한 관련이 있음을 증명합니다. 특정 유형의 고체 표면의 표면에서, 수집의 분자 포획은 리본을 생산하기 시작했다. 과정이 효과적이고 결과적인 리본은 밴드 갭이 존재하지만 연구자를 제한하는 과정은 극소수 리본.
2014 년 Sinitskii는 전자 응용 분야의 응용 분야를 확장하는 핵심 단계였던 솔루션에서 나노 벨트의 대규모 생산을 개척했지만 용액으로 제조 된 나노 벨트의 전도성은 그리 좋지 않았습니다 팀에 의한 최신 연구는 1 세대 나노 벨트의 양쪽에 벤젠 고리 (6 개의 탄소 원자와 수소 원자를 가진 고리 분자)를 추가하여 원래의 화학적 방법을 적용하는 것입니다. 밴드 갭을 줄이는 리본은 나노 밴드 박막의 전도성을 향상시킵니다.
Sinitskii는 말했다 :그라 핀 나노 벨트는 일반적으로 감지 물질로 사용되지 않지만 트랜지스터와 같이 나노 미터와 비슷한 특성을 갖는 유사한 특성을 갖는 장치는 전도도를 수십 배 증가시키는 능력이 있으며 센서에 사용하기에도 똑같이 적합합니다' .
현재 다양한 특성을 지닌 여러 종류의 그래 핀 나노 튜브가 설계되었지만, 지금까지 실험은 단지 몇 가지 유형으로 입증되었지만 아직 합성되지 않은 나노 튜브에 대한 많은 흥미로운 이론적 가설이있다. 따라서 새로운 나노 벨트는 더 나은 센서 특성을 갖게 될 것입니다.