Un nuevo estudio en la Universidad de Nebraska-Lincoln dice que asegurar una cinta como una forma similar al ADN en un sensor de gas puede mejorar su sensibilidad de detección muy superior a todos los materiales de carbono conocidos.
El equipo desarrolló una nueva forma de nano cinturones hechos de grafeno, en los que la estructura del grafeno era un panal bidimensional compuesto de átomos de carbono. Cuando los investigadores integraron las películas hechas de las nanocintas en el circuito sensor de gas, El sensor (incluso el material a base de carbono con el mejor rendimiento) Los sensores con películas delgadas nanofilm tienen una respuesta de aproximadamente 100 veces mayor que las moléculas.
Alexander Sinitskii, profesor asociado de química en Nebraska, dijo: Previamente, se han estudiado los sensores basados en otros materiales basados en el carbono, como el grafeno y el grafeno grafeno. En una prueba de sensor basada en nanobelt de grafeno, hemos supuesto que el sensor Respuesta, pero inesperadamente más sensible que nunca.
Los investigadores de la revista "Nature News" publicaron resultados de investigación que indican que las moléculas de gas pueden cambiar significativamente la resistencia de las nanocintas.Los diferentes gases tienen características de resistencia únicas, lo que hace que el sensor distinga entre diferentes gases.
Materiales y miembros Nebraska Center Sinitskii Nanociencia dicen: "presencia de chip de una pluralidad de sensores, es casi suficiente para distinguir moléculas que tienen las mismas propiedades químicas, tales como etanol, metanol y similares basado en el sensor nanocintas así grafeno no sensible. Alto y selectivo.
Rendering las moléculas de gas mostrar separación ampliada se muestra entre nanocintas grafeno Nebraska Alexander Sinitskii y colegas propusieron: Este fenómeno explica en cierta medida cómo los nanocables hacen que la sensibilidad del sensor no tenga precedentes.
Fuente: Universidad de Nebraska Lincoln
Sinitskii y sus colegas predijeron que el rendimiento extraordinario de la nanobelt se debía en parte a la interacción inusual entre las nanobebes y las moléculas de gas, que, a diferencia de los laboratorios de grafeno anteriores, se organizaban en una fila similar a las rayas de la camisa de Charlie Brown. El equipo sugirió que las moléculas de gas pueden separar estas bandas, ampliando efectivamente el espacio de banda, los electrones deben omitir estas bandas para conducir la electricidad.
El acceso del anillo de benceno
El grafeno fue encontrado en 2004 y ganó el Premio Nobel con una conductividad sin igual, pero dada la falta de banda prohibida de material de grafeno (el bandgap requería que los electrones fueran conducidos por conductividad desde la órbita cerca del átomo hacia el exterior " Banda de conducción 'antes de la energía' para que los investigadores no puedan controlar el tamaño de su conductividad. Esto es precisamente en la aplicación de grafeno (la necesidad de ajustar la conductividad del campo de la electrónica) plantea un desafío.
La posible solución es recortar el grafeno escamoso en cintas a nanoescala y simular la dificultad para capturar el bandgap, lo que demuestra que las propiedades de retención difíciles del grafeno están estrechamente relacionadas con la precisión atómica que necesitan, por lo que los investigadores En la superficie de un tipo particular de superficie sólida, la captura molecular de la colección comenzó a producir cintas. Aunque el proceso es efectivo, y la cinta resultante sí existe banda prohibida, pero el proceso de limitar a los investigadores solo una producción única de muy pocos Ribbon
En 2014, Sinitskii fue pionera en la producción a gran escala de nanocintas en solución, lo que fue un paso clave en la expansión de la aplicación de aplicaciones electrónicas, pero la conductividad de estos nanobelles fabricados en solución no fue particularmente buena. La última investigación del equipo es la de adaptar el método químico original mediante la adición de un anillo de benceno (una molécula de anillo con seis átomos de carbono y átomos de hidrógeno) a cada lado del nanobelt de primera generación. Las cintas, que reducen el espacio de banda, mejoran la conductividad de la película delgada de nano-banda.
Sinitskii dijo: 'Por lo general, no grafeno nanocintas como material de detección. Sin embargo, el material de nano con propiedades similares, tales como un dispositivo de transistor (que tiene la capacidad de mejorar la conductividad eléctrica puede ser de varios órdenes de magnitud), igualmente adecuadas para su aplicación al sensor' .
No es ahora capaz de diseñar muchos tipos diferentes, con diferentes características de los nanoribbons grafeno, hasta ahora, ha demostrado también sólo unos pocos tipos, pero para aquellos síntesis personas nanocinta el momento, hay muchos supuestos teóricos interesantes, Entonces, es probable que la nueva nanobelt tenga mejores características de sensor.