Nanotubes de Carbone - Application comme Senseurs de Gaz

Par Kal Kaur

Introduction
Nanotubes de Carbone
Développement des Senseurs Nanotube-Basés de Carbone
Références
Future recherche

Introduction

Des allotopes Cylindrique du carbone sont groupés ensemble comme structures de nanotube. L'importance des nanotubes de carbone commence à devenir plus apparente dans l'industrie de senseur. Un article récent par M. Katherine A. Mirica et autres (2012) décrit le principe structurel et fonctionnel aux nanotubes de carbone pour leur application dans le dépistage des gaz nuisibles.

Structurellement, les nanotubes de carbone sont de longues, minces feuilles d'atomes de carbone qui peuvent alors être formés dans les formes cylindrique. La capacité fonctionnelle principale à ces nanotubes de carbone est leur capacité de conduire l'électricité et de transmettre cette onde d'énergie en travers de leur structure, effectuant l'idéal de ces nanotubes pour le développement des composants élevé-sensibles de senseur. La résistance à la traction et le module élastique à une structure de nanotube de carbone tient compte d'une étendue des applications plus large pour ce matériau dans des industries multiples.

Nanotubes de Carbone

La propriété électrique aux nanostructures de carbone est due possible à la symétrie et à la configuration électronique à ce matériau. Le vecteur chiral au nanotube unique-muré de carbone détermine la sensibilité des nanotubes. En ayant une forme cylindrique, les nanotubes de carbone mettent à jour leur niveau de conductibilité.

Ceci signifie également que le transport électrique qui a lieu le long de la structure de nanotube est amélioré.  Pendant la conductibilité électrique, l'électron libre unique à l'atome de carbone se déplacera sur la longueur du nanostructure d'une façon unidirectionnelle.

Pendant l'exposition à un gaz délétère, la particule de gaz atterrira sur la structure de nanotube et changer la forme du nanotube en produisant un pli sous forme de cette structure, qui modifie la conductibilité électrique unidirectionnelle qui se déplace le long de ce matériau, et c'est le grand principe aux senseurs de nanotube de carbone.

Développement des Senseurs Nanotube-Basés de Carbone

Les Pharmaciens chez Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé la poudre de nanotube de carbone et ont comprimé ce matériau dans une forme neuve de plomb de faisceau filiforme qui peut inscrire des senseurs sur une feuille de papier. Les foyers visuels suivants sur effectuer des senseurs de gaz hors des nanotubes de carbone, qui ouvre des zones d'application pour cette technologie dans l'industrie alimentaire, la santé et la garantie de patrie.


Le senseur actuel par des chercheurs de MIT est conçu pour trouver le gaz d'ammoniums, qui est connu pour être un produit chimique toxique industriel. Cette recherche ouvre un chemin neuf passionnant pour personnaliser les senseurs nanotube-basés de carbone pour un domaine des gaz volatils. Un procédé principal dans la fabrication de ces senseurs de gaz concerne dissoudre ces nanotubes en dichlorobenzène, un solvant employé pour épurer les nanotubes. Cependant, avec du dichlorobenzène étant un carcinogène chimique, ce procédé devient dangereux et pas comme précis.

La recherche par Katherine A. Mirica et autres (2012) a testé le faisceau filiforme contenant de la poudre de nanotube de carbone en inscrivant une ligne sur une feuille de papier fabriquée à partir de des particules d'or (la feuille d'or a fourni les éléments d'électrode pour aider le mouvement électrique de conductibilité par les senseurs inscrits). L'Application d'un courant électrique au matériau de nanotube de carbone, une tension fonctionne par cette structure en présence des particules de gaz, et en tant que plus précoce mentionné en cet article, si le courant électrique est modifié elle indique qu'une particule de gaz a fixé à la structure de carbone et a changé le flux de l'énergie électrique.

Future recherche

Les nanotubes de Carbone sont sensibles à l'environnement environnant parce qu'ils sont structurellement capables d'absorber des particules de gaz. Pour Cette Raison, davantage de recherche devrait se concentrer sur le thermopower, la résistance, et la densité du composé de nanotube pour fournir une compréhension plus profonde de la façon dont ces paramètres peuvent affecter l'impédance électrique de ce matériau et, en outre, comment les conditions ambiantes pourraient également influencer la sensibilité à de tels senseurs carbone-basés.

En Raison de la forme et de la structure inhérentes des nanotubes de carbone, ce matériau a accompli du progrès impressionnant pour indiquer qu'il a une histoire de moins de 20 ans dans son application. Il y a des méthodes variées à intégrer des nanotubes avec différents senseurs par l'intermédiaire des procédés tels que culture directes, le goutte-dépôt, l'impression, Etc.

Comme mentionné, la méthode de purification pour des nanotubes est dangereuse et peut être peu fiable, qui effectue à la production de tels senseurs à grande échelle un fonctionnement coûteux.  Les Futurs défis viseront à trouver fiable et des techniques performantes pour épurer le matériau de nanotube de carbone sans être dangereux à l'être humain et au nanostructure.

Références


Date Added: Oct 12, 2012 | Updated: Nov 2, 2012

Last Update: 2. November 2012 08:35

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