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Nuova Tecnica di Montaggio Per Incidere i Sensori di Nanotube del Carbonio

Published on October 9, 2012 at 3:41 AM

I nanotubes del Carbonio offrono un nuovo modo potente individuare i gas nocivi nell'ambiente. Tuttavia, i metodi usati tipicamente per costruire i sensori del nanotube del carbonio sono pericolosi ed adatti a per produzione su grande scala.

I chimici del MIT hanno progettato un nuovo tipo di cavo di matita che consiste dei nanotubes del carbonio, permettendoli di estrarre i sensori del nanotube del carbonio sui fogli di carta. (immagine: Gennaio Schnorr)

Un nuovo metodo di montaggio creato dai chimici del MIT - semplici quanto dissipando una riga su un foglio di carta - può superare quell'ostacolo. Il postdoc Katherine Mirica del MIT ha progettato un nuovo tipo di cavo di matita in cui la grafite è sostituita con una polvere compressa dei nanotubes del carbonio. Il cavo, che può essere usato con una matita meccanica regolare, può iscrivere i sensori su tutta la superficie di carta.

Il sensore, descritto nel giornale Angewandte Chemie, individua gli importi minuscoli del gas dell'ammoniaca, un rischio industriale. L'Addetto Allo Stampaggio di Timothy, il John D. MacArthur il Professor di Chimica e guida del gruppo di ricerca, dice che i sensori potrebbero adattarsi per individuare quasi qualunque tipo di gas.

“La bellezza di questa è noi può cominciare fare tutte le specie di materiali functionalized chimicamente specifici,„ l'Addetto Allo Stampaggio dice. “Pensiamo che possiamo fare i sensori per quasi qualche cosa che sia volatile.„

Altri autori del documento sono dottorando Jonathan Weis e postdocs Gennaio Schnorr e Birgit Esser.

Disegnilo A Matita dentro

I nanotubes del Carbonio sono lamiere sottili degli atomi di carbonio laminati nei cilindri che permettono che gli elettroni scorrano senza ostacolo. Tali materiali sono stati indicati per essere efficaci sensori per molti gas, che legano ai nanotubes ed impediscono il flusso dell'elettrone. Tuttavia, creare questi sensori richiede i nanotubes di dissoluzione in un solvente quale il diclorobenzene, facendo uso di un trattamento che può essere pericoloso ed inaffidabile.

L'Addetto Allo Stampaggio e Mirica hanno precisato per creare un metodo senza solventi di montaggio basato su documento. Ispirato dalle matite sul suo ufficio, Mirica ha avuto l'idea comprimere i nanotubes del carbonio in un materiale del tipo di grafite che potrebbe sostituire il cavo di matita.

Per creare i sensori facendo uso della loro matita, i ricercatori dissipano una riga di nanotubes del carbonio su un foglio di carta impresso con i piccoli elettrodi fatti di oro. Poi applicano una corrente elettrica e misurano la corrente mentre attraversa il nastro del nanotube del carbonio, che funge da resistenza. Se la corrente è alterata, significa che il gas ha limitato ai nanotubes del carbonio.

 

I ricercatori hanno collaudato la loro unità su vari tipi di documenti ed hanno trovato che la migliore risposta è venuto con i documenti più lisci attinti sensori. Egualmente hanno trovato che i sensori forniscono risultati coerenti anche quando i segni non sono costanti.

Due vantaggi importanti della tecnica sono che è economica e “il cavo di matita„ è estremamente stabile, l'Addetto Allo Stampaggio dice. “Non potete immaginare una formulazione più stabile. Le molecole sono vincolate,„ dice.

Il nuovo sensore ha potuto risultare utile per varie applicazioni, dice Zhenan Bao, un professore associato dell'ingegneria chimica alla Stanford University. “Posso già pensare a molti modi che questa tecnica può essere estesa per sviluppare le unità del nanotube del carbonio,„ dice Bao, che non faceva parte del gruppo di ricerca. “Ha Confrontato ad altre tecniche tipiche, quale il rivestimento della rotazione, rivestimento di immersione o stampa del getto di inchiostro, sono impressionato con la buona riproducibilità di percezione della risposta che potevano ottenere.„

I Sensori per c'è ne si intossicano

In questo studio, i ricercatori messi a fuoco sui nanotubes puri del carbonio, ma essi ora stanno lavorando ad adattare i sensori per individuare una vasta gamma di gas. La Selettività può essere alterata aggiungendo gli atomi del metallo alle pareti del nanotube, o avvolgendo i polimeri o altri materiali intorno ai tubi.

Un gas che i ricercatori sono particolarmente interessati dentro è etilene, che sarebbe utile per il video della maturità di frutta come è spedito e memorizzato. Il gruppo egualmente sta perseguendo i sensori per i composti solforati, che potrebbero provare utile per la rilevazione delle fughe di gas naturali.

La ricerca è stata costituita un fondo per dall'Ufficio della Ricerca dell'Esercito attraverso l'Istituto del MIT per le Nanotecnologie del Soldato ed Istituti Nazionali dell'amicizia di Salubrità a Mirica.

Sorgente: http://web.mit.edu

Last Update: 9. October 2012 09:26

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