カーボン Nanotube センサーをエッチングする新しい製造の技術

Published on October 9, 2012 at 3:41 AM

カーボン nanotubes は環境の有害なガスを検出する強力で新しい方法を提供します。 ただし、カーボン nanotube センサーを構築するのに普通使用される方法が大規模な生産に危険、適されなくて。

MIT の化学者はカーボン nanotubes から成っている鉛筆の芯の新型を設計しま紙にカーボン nanotube センサーを引くようにそれらがします。 (画像: 1 月 Schnorr)

MIT の化学者が - 紙のラインを引出します簡単な作成する新しい製造方法 - その障害を克服するかもしれないです。 MIT の postdoc カサリン Mirica はグラファイトがカーボン nanotubes の圧縮された粉と取り替えられる鉛筆の芯の新型を設計しました。 規則的な機械鉛筆によって使用することができる鉛はあらゆるペーパー表面のセンサーを解読できます。

ジャーナル Angewandte Chemie で記述されているセンサーはアンモナルガス、産業危険の微量を検出します。 、テモテの Swager は調査チームの化学のジョン D. MacArthur 教授およびリーダーほぼタイプのガスを検出するためにセンサーが適応させることができることを言います。

「これの美私達各種各様の細目 functionalized 材料を化学的にし始めることができますです」はと Swager は言います。 「私達は私達が揮発」。であるほとんど何でものためのセンサーを作ってもいいことを考えます

ペーパーの他の著者は大学院生ジョナサン Weis および postdocs 1 月 Schnorr およびビルギット Esser です。

それを書いて下さい

カーボン nanotubes は電子が妨害なしで流れるようにするシリンダーに転送される炭素原子のシートです。 そのような材料は nanotubes に結合し、電子流れを妨害する多くのガスのための有効なセンサーであるために示されていました。 ただし、これらのセンサーを作成することは危険、信頼できない場合もあるプロセスを使用してジクロロベンゼンのような溶媒の分解の nanotubes を、必要とします。

Swager および Mirica はペーパーに基づいて溶媒なしの製造方法を作成するために着手しました。 彼女の机の鉛筆によって促されて、 Mirica に鉛筆の芯の代わりになることができるグラファイトそっくりの材料にカーボン nanotubes を圧縮する考えがありました。

鉛筆を使用してセンサーを作成するためには、研究者は金から成っている小さい電極によって捺印される紙のカーボン nanotubes のラインを引出します。 彼らはそして抵抗器として機能するカーボン nanotube のストリップを貫流すると同時に電流を加え、流れを測定します。 流れが変われば、ガスがカーボン nanotubes に区切たことを意味します。

 

研究者は複数の異なったタイプのペーパーの彼らの装置をテストし、最もよい応答がよりスムーズなペーパーで引かれたセンサーによって来たことが分りました。 彼らはまたマークが均一ではない時でさえセンサーが一貫した結果を与えることが分りました。

技術の 2 つの主要な利点は安価であり、 「鉛筆の芯」が非常に安定していることですと、 Swager は言います。 「より安定した公式を想像できません。 分子は固定します」と彼は言います。

新しいセンサーはいろいろなアプリケーションのために有用、言います、 Zhenan Bao をスタンフォード大学の化学工学の助教授証明できます。 「私はカーボン nanotube 装置を構築するためにこの技術が拡張することができる多くの方法について既に考えてもいいです」調査チームの部分ではなかった Bao を言います。 「他の典型的な技術と、回転のコーティングのような、浸せきコーティング比較しましたまたはインクジェット印刷、私はそれらが得られた」。応答の感知のよい再現性と印象づけられます

ガスのためのセンサー

この調査では、純粋なカーボン nanotubes に焦点を合わせる研究者しかし彼らはガスの広い範囲を検出するためにセンサーを合わせることに今取り組んでいます。 選択率は nanotube の壁へ金属原子を追加すること、または管のまわりのポリマーか他の材料を包むことによって変えることができます。

研究者が特に興味がある 1 つのガスは出荷され、保存されるようにフルーツの成熟を監視するために有用のエチレンです。 チームはまた天燃ガスの漏出を検出するための有用証明するかもしれない硫黄化合物のためのセンサーを追求しています。

研究は兵士のナノテクノロジーのための MIT の協会および Mirica への健康団体の各国用協会を通した軍隊の研究のオフィスによって資金を供給されました。

ソース: http://web.mit.edu

Last Update: 9. October 2012 09:26

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