탄소 Nanotube 센서를 식각하는 새로운 제작 기술

Published on October 9, 2012 at 3:41 AM

탄소 nanotubes는 환경에 있는 유해한 가스를 검출하는 강력한 새로운 쪽을 제안합니다. 그러나, 탄소 nanotube 센서를 건축하기 위하여 전형적으로 이용된 방법은 대규모 생산을 위해 위험합니다 적응시키지 않아 입니다.

MIT 화학자는 탄소 nanotubes로 이루어져 있는 연필심의 신형을 디자인해, 종이 장에 탄소 nanotube 센서를 당기는 주. (심상: 1월 Schnorr)

종이 장에 선 인출 것처럼 간단한 MIT 화학자가 - 만든 새로운 제작 방법 - 그 장애를 극복하 일지모른습니다. MIT postdoc Katherine Mirica는 흑연이 탄소 nanotubes의 압축 분말로 교환되는 연필심의 신형을 디자인했습니다. 정규 기계적인 연필과 함께 이용될 수 있는, 지도는 어떤 서류상 표면든지에 센서를 새길 수 있습니다.

전표 Angewandte Chemie에서 기술된 센서는, 암모니아 가스, 산업 위험의 정확한 총계를 검출합니다. , 디모테오 Swager는 연구단의 화학의 죤 D. MacArthur 교수와 지도자 가스의 거의 아무 모형나 검출하기 위하여 센서가 적응시킬 수 있었다고 말합니다.

"이것의 아름다움 우리 각종 특성 functionalized 물자를 화학적으로 하기 시작할 수 있습니다입니다,"는 Swager는 말합니다. "우리는 우리가 휘발성." 인 거의 아무거나를 위한 센서를 만들어서 좋다는 것을 생각합니다

서류의 그밖 저자는 대학원 학생 요나단 Weis 및 postdocs 1월 Schnorr 및 Birgit Esser입니다.

그것을 안으로 Pencil

탄소 nanotubes는 전자가 지장 없이 흐르는 것을 허용하는 실린더로 구른 탄소 원자의 장입니다. 그 같은 물자는 nanotubes에 묶고 전자 교류를 방해하는 많은 가스를 위한 효과적인 센서이기 위하여 보였습니다. 그러나, 이 센서를 만드는 것은 위험할 신뢰할 수 없을 수 있는 프로세스를 사용하여 디클로로벤젠과 같은 용매에 있는 녹이는 nanotubes를 요구합니다.

Swager와 Mirica는 종이에 근거를 둔 용매 자유로운 제작 방법을 만들기 위하여 착수했습니다. 그녀의 책상에 연필에 의해 고무시켜, Mirica에는 연필심과 대체할 수 있던 물자 흑연 같이 a로 탄소 nanotubes를 압축하는 아이디어가 있었습니다.

그들의 연필을 사용하여 센서를 만들기 위하여는, 연구원은 금으로 만든 작은 전극으로 찍힌 종이 장에 탄소 nanotubes의 선을 인출합니다. 그(것)들은 그 후에 저항기로 작동하는 탄소 nanotube 지구가 에 의하여 흘러 관통하는 때 전류를 적용하고 현재를 측정합니다. 현재가 바꾸이는 경우에, 가스가 탄소 nanotubes에 바운스되었다는 것을 의미합니다.

 

연구원은 몇몇 다른 문서형에 그들의 장치를 시험하고, 최고 반응이 더 매끄러운 종이에 당겨진 센서로 왔다는 것을 것을을 발견했습니다. 그(것)들은 또한 표가 획일할이지 않 때라도 센서가 일관된 결과를 준다는 것을 것을을 발견했습니다.

기술의 2개의 중요한 이점은 싸 "연필심"가 대단히 안정되다는 것을 입니다, Swager는 말합니다. "안정되어 있는 정립을 상상할 수 없습니다. 분자는 고정됩니다," 그는 말합니다.

새로운 센서는 다양한 응용을 위해 유용했던, 말합니다, Zhenan Bao를 스탠포드 대학에 화학 공학의 부교수 입증할 수 있었습니다. "나는 탄소 nanotube 장치를 건설하기 위하여 이 기술이 확장될 수 있는 많은 쪽을 이미 생각해서 좋습니다," 연구단의 일부분 Bao를 말합니다. "그밖 전형적인 기술에 회전급강하 코팅과 같은 복각 코팅 비교했습니다 또는 잉크 제트 인쇄, 나는 그(것)들이 얻을 수 있던." 반응을 느끼기의 좋은 재현성으로 감명줍니다

어떤 가스를 위한 센서

이 연구 결과에서는, 순수한 탄소 nanotubes에 집중된 연구원, 그러나 지금 가스의 광범위를 검출하기 위하여 센서를 맞추기에 종사하고 있습니다. 선택성은 nanotube 벽에 금속 원자를 추가해서, 또는 관의 주위에 중합체 또는 그밖 물자를 감싸서 바꾸일 수 있습니다.

연구원이 특히 흥미있는 안으로 1개의 가스는 발송되 저장되다 대로 과일의 성숙 감시를 위해 유용할 에틸렌입니다. 팀은 또한 천연 가스 누출 검출을 위해 도움이 된 증명할지도 모른 유황물을 위한 센서를 추격하고 있습니다.

연구는 군인 나노 과학을 위한 MIT의 학회와 Mirica에 건강 친교의 국제 학회를 통해서 육군 연구 사무실에 의해 투자되었습니다.

근원: http://web.mit.edu

Last Update: 9. October 2012 09:26

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