Carbonio Nanotubes - Applicazione come Sensori del Gas

Da Kal Kaur

Introduzione
Carbonio Nanotubes
Sviluppo ai dei Sensori Basati Nanotube del Carbonio
Riferimenti
Ricerca Futura

Introduzione

I allotopes Cilindrici di carbonio sono raggruppati insieme come strutture del nanotube. L'importanza dei nanotubes del carbonio sta cominciando diventare più evidente nell'industria del sensore. Un articolo recente dal Dott. Katherine A. Mirica ed altri (2012) descrive il principio strutturale e funzionale ai nanotubes del carbonio per la loro applicazione nella rilevazione dei gas nocivi.

Strutturalmente, i nanotubes del carbonio sono lunghi, fogli sottili degli atomi di carbonio che possono poi essere a forma di nei moduli cilindrici. La capacità funzionale chiave a questi nanotubes del carbonio è la loro capacità di condurre l'elettricità e trasmettere questa onda di energia attraverso la loro struttura, facente l'ideale di questi nanotubes per lo sviluppo alle delle componenti alto sensibili del sensore. La resistenza alla trazione ed il modulo elastico ad una struttura del nanotube del carbonio tiene conto una più vasta gamma di domanda di questo materiale nelle industrie multiple.

Carbonio Nanotubes

I beni elettrici ai nanostructures del carbonio sono possibile dovuto la simmetria e la configurazione elettronica a questo materiale. Il vettore chirale al nanotube unico murato del carbonio determina la sensibilità dei nanotubes. Avendo un modulo cilindrico, i nanotubes del carbonio mantengono il loro livello di conduttanza.

Ciò egualmente significa che il trasporto elettrico che ha luogo lungo la struttura del nanotube è migliorato.  Durante la conduttanza elettrica, il singolo elettrone libero all'atomo di carbonio viaggierà sulla lunghezza del nanostructure in un modo unidirezionale.

Durante l'esposizione ad un gas nocivo, la particella del gas atterrerà sulla struttura del nanotube e cambiare la forma del nanotube creando un nodo sotto forma di questa struttura, che altera la conduttanza elettrica unidirezionale che viaggia lungo questo materiale e questo è il principio principale ai sensori del nanotube del carbonio.

Sviluppo ai dei Sensori Basati Nanotube del Carbonio

I Chimici a Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato la polvere del nanotube del carbonio e compresso questo materiale in un nuovo modulo del cavo di matita che può iscrivere i sensori su un foglio di carta. I seguenti video fuochi sulla fabbricazione dei sensori del gas dai nanotubes del carbonio, che apre i campi dell'applicazione per questa tecnologia nell'industria alimentare, nella sanità e nella protezione di patria.


Il sensore corrente dai ricercatori del MIT è destinato per individuare il gas dell'ammoniaca, che è conosciuto per essere un prodotto chimico tossico industriale. Questa ricerca apre un nuovo percorso emozionante per personalizzare ai i sensori basati nanotube del carbonio per un intervallo dei gas volatili. Un trattamento chiave nella lavorazione di questi sensori del gas comprende dissolvere questi nanotubes in diclorobenzene, un solvente usato per depurare i nanotubes. Tuttavia, con il diclorobenzene che è un agente cancerogeno chimico, questo trattamento diventa pericoloso e non come accurato.

La ricerca da Katherine A. Mirica ed altri (2012) ha collaudato la matita che contiene la polvere del nanotube del carbonio iscrivendo una riga su un foglio di carta fatto dalle particelle dell'oro (la lamiera sottile dell'oro ha consegnato gli elementi dell'elettrodo per aiutare il movimento elettrico di conduttanza tramite i sensori inscribed). L'Applicazione di una corrente elettrica al materiale del nanotube del carbonio, una tensione passa questa struttura in presenza delle particelle del gas e come citato più presto in questo articolo, se la corrente elettrica è alterata indica che una particella del gas ha fissato alla struttura del carbonio ed ha cambiato il flusso di energia elettrica.

Ricerca Futura

I nanotubes del Carbonio sono sensibili all'ambiente circostante perché sono strutturalmente capaci delle particelle assorbenti del gas. Per questo motivo, ulteriore ricerca dovrebbe mettere a fuoco sul thermopower, sulla resistenza e sulla densità del complesso del nanotube per fornire una comprensione più profonda di come questi parametri possono pregiudicare l'impedenza elettrica di questo materiale e, ancora, come le circostanze ambientali potrebbero anche urtare la sensibilità a tali a sensori basati a carbonio.

dovuto il modulo e la struttura inerenti dei nanotubes del carbonio, questo materiale ha realizzato i certi progressi impressionanti per dire che ha una cronologia di meno di 20 anni nella sua applicazione. Ci sono vari metodi ai nanotubes d'integrazione con differenti sensori via i trattamenti quali diretto a crescita, il goccia-deposito, la stampa, Ecc.

Come citato, il metodo di depurazione per i nanotubes è pericoloso e può essere inaffidabile, che rende alla produzione di tali sensori su vasta scala un'operazione costosa.  Le sfide Future mireranno a trovare i metodi affidabili ed efficienti per depurare il materiale del nanotube del carbonio senza essere pericolose all'essere umano e al nanostructure.

Riferimenti


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

Last Update: 2. November 2012 08:35

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