カーボン Nanotubes - ガスセンサーとしてアプリケーション

Kal Kaur

導入
カーボン Nanotubes
カーボン Nanotube ベースのセンサーの開発
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未来の研究

導入

カーボンの円柱 allotopes は nanotube の構造として一緒にグループ化されます。 カーボン nanotubes の重要性はセンサー工業でより明白になり始めています。 先生によるカサリン A. Mirica 最近のペーパーは等有害なガスの検出でアプリケーションのためのカーボン nanotubes に (2012 年) 構造および機能主義を記述します。

構造的に、カーボン nanotubes は円柱形式に整形の場合もある炭素原子の長く、薄いシートです。 これらのカーボン nanotubes への主機能容量は電気を行ない、機密性が高いセンサーのコンポーネントの開発のためのこれらの nanotubes の理想を作る構造を渡るエネルギーのこの波を送信する機能です。 カーボン nanotube の構造への引張強さそして弾性率は多重企業のこの材料のためのより広い応用範囲を可能にします。

カーボン Nanotubes

カーボン nanostructures への電気特性はこの材料へ対称および電子構成が可能な原因です。 単一囲まれたカーボン nanotube への chiral ベクトルは nanotubes の感度を定めます。 円柱形式を持っていることによって、カーボン nanotubes は導電率のレベルを維持します。

これはまた nanotube の構造に沿って起こる電気輸送が高められることを意味します。  電気導電率の間に、炭素原子への単一の自由な電子は単方向方法の nanostructure の長さに沿って移動します。

有害なガスへの露出の間に、ガスの粒子は nanotube の構造で上陸し、 nanotube の形をこの材料に沿って移動する、これはカーボン nanotube センサーへ主要な主義であり単方向電気導電率を変えるこの構造の形をしたよじれの作成によって変更するために。

カーボン Nanotube ベースのセンサーの開発

マサチューセッツ工科大学 (MIT) の化学者はカーボン nanotube の粉を開発し、紙にセンサーを解読できる鉛筆の芯の新しい形式にこの材料を圧縮しました。 カーボン nanotubes からのガスセンサーの食品工業、ヘルスケアおよび自国の保安のこの技術のためのアプリケーションフィールドを開く作成の次のビデオ焦点。


MIT の研究者による現在のセンサーは産業有毒な化学薬品であるために知られているアンモナルガスを検出するように設計されています。 この研究は揮発ガスの範囲のためのカーボン nanotube ベースのセンサーをカスタマイズするためのエキサイティングで新しい経路を開きます。 これらのガスセンサーの製造の主プロセスは nanotubes を浄化するのにジクロロベンゼン、使用される溶媒でこれらの nanotubes を分解することを含みます。 ただし、化学発癌物質でジクロロベンゼンがこのプロセスは正確ように危険にないなり。

カサリン A. Mirica による研究は等 (2012 年) 金の粒子からなされた紙にラインの解読によってカーボン nanotube の粉を含んでいる鉛筆をテストしました (解読されたセンサーを通して電気導電率移動を助けるために金シートは電極の要素を提供しました)。 カーボン nanotube 材料への電流のアプリケーションはガスの粒子の前でこの構造を通って、電圧ガスの粒子はカーボン構造に接続し、電気エネルギーの流れを変更したことを電流が変われば先にこの記事で述べられて、示すように、動作し。

未来の研究

カーボン nanotubes はガスの粒子を吸収する構造的にことができるので周囲の環境に敏感です。 従って、それ以上の研究はの thermopower、抵抗および密度に包囲された条件がまたそのようなカーボンベースのセンサーに感度にどのように影響を与えることができるか提供する nanotube の複合体焦点を合わせるこれらのパラメータがどのようにのおよび、なおこの材料の電気インピーダンスに影響を与えることができるか深い理解をべきです。

カーボン nanotubes の固有形式そして構造が原因で、この材料は言うために印象的な進歩をしましたアプリケーションで 20 年以下の歴史があることを。 直接生産、低下沈殿、印刷、等のようなプロセスによって異なったセンサーが付いている統合の nanotubes へさまざまな方法があります。

述べられるように、そのようなセンサーの生産に高価な操作を大規模にする nanotubes のための浄化方法は危険で、信頼できない場合もあります。  未来の挑戦は人間および nanostructure に危険であることなしでカーボン nanotube 材料を浄化する信頼でき、効果的な方法を見つけることを向けます。

参照


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

Last Update: 2. November 2012 08:36

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