Nueva Técnica de la Fabricación Para Grabar El Ácido los Sensores de Nanotube del Carbón

Published on October 9, 2012 at 3:41 AM

Los nanotubes del Carbón ofrecen una nueva manera potente de detectar los gases dañinos en el ambiente. Sin Embargo, los métodos usados típicamente para construir los sensores del nanotube del carbón son peligrosos y no adaptados para la producción en grande.

Los químicos del MIT diseñaron un nuevo tipo de terminal de componente de lápiz que consistía en nanotubes del carbón, permitiendo que drenen los sensores del nanotube del carbón sobre las hojas de papel. (imagen: Enero Schnorr)

Un nuevo método de la fabricación creado por los químicos del MIT - tan simples como drenando una línea en una hoja de papel - puede superar ese obstáculo. El postdoc Katherine Mirica del MIT ha diseñado un nuevo tipo de terminal de componente de lápiz en el cual el grafito se reemplaza por un polvo comprimido de los nanotubes del carbón. El terminal de componente, que se puede utilizar con un lápiz mecánico regular, puede inscribir los sensores en cualquier superficie de papel.

El sensor, descrito en el gorrón Angewandte Chemie, detecta cantidades minuciosas de gas del amoníaco, un peligro industrial. El Estampador de Timothy, Juan D. MacArthur Profesor de la Química y arranque de cinta del equipo de investigación, dice que los sensores se podrían adaptar para detectar casi cualquier tipo de gas.

“La belleza de esto es nosotros puede comenzar a hacer toda clase químicamente de materiales functionalized específico,” el Estampador dice. “Pensamos que podemos hacer los sensores para casi cualquier cosa que es volátil.”

Otros autores del papel son estudiante de tercer ciclo Jonatán Weis y postdocs Enero Schnorr y Birgit Esser.

Dibújelo A Lápiz hacia adentro

Los nanotubes del Carbón son hojas de los átomos de carbón laminados en los cilindros que permiten que los electrones fluyan sin obstáculo. Tales materiales se han mostrado para ser sensores efectivos para muchos gases, que atan a los nanotubes e impiden flujo del electrón. Sin Embargo, crear estos sensores requiere nanotubes de disolución en un disolvente tal como diclorobenceno, usando un proceso que pueda ser peligroso y no fiable.

El Estampador y Mirica se establecieron para crear un método sin solvente de la fabricación basado en el papel. Inspirado por los lápices en su escritorio, Mirica tenía la idea de comprimir nanotubes del carbón en a grafito-como el material que podría substituir para el terminal de componente de lápiz.

Para crear los sensores usando su lápiz, los investigadores drenan una línea de los nanotubes del carbón en una hoja de papel impresa con los pequeños electrodos hechos del oro. Después aplican una corriente eléctrica y miden la corriente mientras que atraviesa la cinta del nanotube del carbón, que actúa como resistor. Si se altera la corriente, significa que el gas ha limitado a los nanotubes del carbón.

 

Los investigadores probaron su dispositivo en varios diversos tipos de papel, y encontraron que la mejor reacción vino con los sensores drenados en papeles más lisos. También encontraron que los sensores dan resultados constantes incluso cuando las marcas no son uniformes.

Dos ventajas importantes de la técnica son que es barata y el “terminal de componente de lápiz” es extremadamente estable, el Estampador dice. “Usted no puede imaginarse una formulación más estable. Se inmovilizan las moléculas,” él dice.

El nuevo sensor podía probar útil para una variedad de aplicaciones, dice Zhenan Bao, profesor adjunto de la ingeniería química en la Universidad de Stanford. “Puedo pensar ya en muchas maneras que esta técnica se puede ampliar para construir los dispositivos del nanotube del carbón,” dice a Bao, que no era parte del equipo de investigación. “Comparó a otras técnicas típicas, tales como capa de la barrena, capa de declive o impresión de la inyección de tinta, Me crean una diferencia de potencial con la buena reproductibilidad de detectar la reacción que podían conseguir.”

Sensores para cualquier gas

En este estudio, los investigadores centrados en nanotubes puros del carbón, pero ellos ahora están trabajando en la adaptación de los sensores para detectar una amplia gama de gases. La Selectividad puede ser alterada agregando los átomos del metal a las paredes del nanotube, o envolviendo los polímeros u otros materiales alrededor de los tubos.

Un gas que los investigadores están determinado interesados hacia adentro es el etileno, que sería útil para vigilar la madurez de la fruta como se expide y se salva. Las personas también están persiguiendo los sensores para las pastas de azufre, que pudieron probar útil para detectar los escapes del gas natural.

La investigación fue financiada por la Oficina de la Investigación del Ejército a través del Instituto del MIT para las Nanotecnologías del Soldado y los Institutos Nacionales de la beca de la Salud a Mirica.

Fuente: http://web.mit.edu

Last Update: 9. October 2012 09:27

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